一种无粘结剂褐煤成型系统及成型工艺

摘要

本发明涉及一种无粘结剂褐煤成型系统及成型工艺。所述成型系统包括预处理装置、干燥装置、除尘装置、冷凝装置、水净化装置、防水溶液罐、成型装置、型煤煤仓；褐煤首先经过预处理装置破碎筛分及流化床低温烟气干燥，干燥的褐煤送入褐煤成型装置进行高压成型。干燥装置产生的烟气和水蒸气混合物经过除尘装置除尘、冷凝，所得冷凝水一部分与型煤防水剂进行混合制成型煤防水液，在型煤成型时以喷涂的方式将型煤进行表面涂覆。通过将褐煤低温烟气干燥技术、褐煤无粘结剂高压成型技术和型煤表面涂覆技术相结合，有效降低了褐煤的水分，并回收利用干燥水，提高了褐煤热值，并且型煤更适合长距离运输，提高了褐煤的应用价值。

说明书

技术领域

本发明涉及一种无粘结剂褐煤成型系统及成型工艺，属于能源技 术领域。

背景技术

我国的褐煤资源较为丰富，探明保有资源处理达到1300亿吨， 约占全国保有资源量的13％。与烟煤、无烟煤相比褐煤的价格低， 反应活性高，但属于低阶煤，其特点是水份含量高，易风化和自燃， 热值较低。目前干燥成型技术是褐煤提质利用的一个重要手段和方 向，褐煤中的毛细孔发达，干燥后褐煤的复吸水的能力很强，型煤 在运输过程中或露天堆存时受天气影响，复吸水较严重。在湿度较 大情况下型煤吸湿高达10％-25％。这对褐煤强度和干燥效果都有很 大影响。

目前，有关褐煤干燥成型技术报道主要有日本UBC轻油法脱水 成型工艺、澳大利亚BCB气流干燥辊压成型工艺等。但这些工艺仍 然存在干燥过程不易控制、褐煤型煤复吸较为严重等问题。因此， 有必要结合褐煤本身特点，开发一种适合褐煤的干燥成型技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种无粘结剂褐煤成型系统及成型工艺。通 过将褐煤低温烟气干燥技术、褐煤无粘结剂高压成型技术和型煤表面 涂覆技术相结合，有效降低了褐煤的水分，并回收利用干燥水，提高 了褐煤热值，并且型煤更适合长距离运输，提高了褐煤的应用价值。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无粘结剂褐煤成型系统，包括预处理装置、干燥装置、除尘 装置、冷凝装置、水净化装置、防水溶液罐、成型装置、型煤煤仓；

其中，所述预处理装置出口与干燥装置的原料进口连接，所述干 燥装置干燥煤出口与成型装置入料口连接，所述干燥装置的气体出口 与除尘装置气体进口连接，所述除尘装置气体出口与冷凝装置气体进 口连接，所述冷凝装置液体出口与水净化装置连接，所述水净化装置 水出口与防水溶液罐进口连接，所述防水溶液罐出口与成型装置液体 进口连接，所述成型装置的出料口与型煤煤仓的入口相连。

本发明所述的成型系统中，所述流化床干燥装置采用的干燥介质 为温度在150℃～200℃的低温烟气。

本发明所述的成型系统中，所述预处理装置为破碎筛分装置。

本发明所述的成型系统中，所述干燥装置为流化床干燥装置。

本发明还提供利用上述系统制备褐煤型煤的成型工艺，包括如下 步骤：

(1)褐煤经过预处理装置破碎、筛分，得到一定粒径的颗粒作 为原料；

(2)褐煤原料送入干燥装置中进行干燥；

(3)干燥后的褐煤送入成型装置进行成型；干燥产生的烟气和 水蒸汽混合依次进入除尘装置、冷凝装置，冷凝后的烟气排放掉，而 水蒸汽冷凝成液态水进入水净化装置中；

(4)净化后的水一部分回收利用，另一部分进入防水溶液罐中 与防水剂混配，所得防水溶液输送至成型装置中；

(5)成型装置中的型煤经防水溶液表面涂覆后输送至型煤煤仓 储存。

本发明所述的成型工艺中，步骤(1)中，所述原料的粒径≤2mm。

本发明所述的成型工艺中，步骤(2)中，所述流化床干燥装置 采用的干燥介质为温度在150℃～200℃的烟气。

本发明所述的成型工艺中，步骤(2)中，经流化床干燥装置干 燥后的褐煤水分含量在8％～15％；所述干燥温度为60～90℃。

本发明所述的成型工艺中，步骤(3)中，所述成型压力为 100Mpa～300Mpa。

本发明所述的成型工艺中，步骤(3)中，经除尘装置除尘后的 褐煤的尘含量≤20μg/Nm³。

本发明所述的成型工艺中，步骤(4)中，所述防水溶液为焦油 乳液或硅油乳液。

本发明将褐煤干燥、无粘结剂成型技术高度集成，整个工艺简单、 高效、环保，并且由于成型无需加入粘结剂等物质，经济效益好。本 发明采用低温流化床烟气干燥，干燥过程更易控制，干燥效率高并且 并对褐煤干燥水进行回收利用，比褐煤蒸汽干燥技术更节水。此外， 本发明所述方案有效降低了褐煤中的水分含量，并通过在褐煤成型过 程中对型煤表面进行涂覆，提高褐煤型煤的防水性能，是褐煤适应长 距离运输，使褐煤利用前景更加广阔。

附图说明

图1为本发明所述成型工艺的流程示意图。

图2本发明所述成型系统的结构示意图。

图中：1、预处理装置，2、干燥装置，3、除尘装置，4、冷凝装 置，5、水净化装置，6、防水溶液罐，7、成型装置，8、型煤煤仓。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1一种无粘结剂褐煤成型系统

本实施例提供一种无粘结剂褐煤成型系统，包括预处理装置1、 干燥装置2、除尘装置3、冷凝装置4、水净化装置5、防水溶液罐6、 成型装置7、型煤煤仓8；

其中，所述预处理装置出口与干燥装置的原料进口连接，所述干 燥装置干燥煤出口与成型装置入料口连接，所述干燥装置的气体出口 与除尘装置气体进口连接，所述除尘装置气体出口与冷凝装置气体进 口连接，所述冷凝装置液体出口与水净化装置连接，所述水净化装置 水出口与防水溶液罐进口连接，所述防水溶液罐出口与成型装置液体 进口连接，所述成型装置的出料口与型煤煤仓的入口相连。

其中，所述流化床干燥装置采用的干燥介质为温度在 150℃～200℃的低温烟气。

其中，所述预处理装置为破碎筛分装置。

其中，所述干燥装置为流化床干燥装置。

实施例2一种制备褐煤型煤的成型工艺

本实施例提供一种利用上述实施例1所述系统制备褐煤型煤的成 型工艺，包括如下步骤：

1)内蒙褐煤水分含量32％送入破碎筛分装置1中进行破碎和筛 分，得到粒径＜2mm的褐煤粉煤。

2)将褐煤粉煤送入流化床干燥装置2中进行低温干燥，低温烟气 160℃由流化床底部送入。褐煤粉煤在流化床干燥装置中干燥到一定 程度水分含量12％。

3)褐煤粉煤温度为80℃的送入成型装置7中。流化床干燥装置2 顶部排出的烟气和水蒸气进入除尘装置3中进行除尘，至尘含量 15μg/Nm³。除尘后的烟气蒸汽混合物进入冷凝装置4中，将水蒸气冷 凝成液体水，烟气进行排放。干燥出的水进入水净化装置5中。

4)20％的干燥水在防水溶液罐6中与型煤防水剂制成型煤防水溶 液(焦油乳液类)。剩余干燥水进行收集。型煤防水溶液送入成型装 置7中。

5)褐煤成型采用辊压成型，在成型装置内对型煤用防水溶液进 行表面涂覆，制成型煤进入型煤煤仓8中储存。生产出型煤强度达到 150N/个，型煤热值提高350kJ/Kg。在水中浸泡1h，吸湿率仅为5.3％。

实施例3一种制备褐煤型煤的成型工艺

本实施例提供一种利用上述实施例1所述系统制备褐煤型煤的成 型工艺，包括如下步骤：

1)印尼褐煤水分含量40％送入破碎筛分机1中进行破碎和筛分， 得到粒径＜2mm的褐煤粉煤。

2)将褐煤粉煤送入流化床干燥装置2中进行低温干燥，低温烟气 180℃由流化床底部送入。褐煤粉煤在流化床干燥装置中干燥到一定 程度水分含量14％。

3)褐煤粉煤温度为70℃的送入成型装置7中。流化床干燥装置2 顶部排出的烟气和水蒸气进入除尘装置3中进行除尘，至尘含量 18μg/Nm³。除尘后的烟气蒸汽混合物进入冷凝装置4中，将水蒸气冷 凝成液体水，烟气进行排放。干燥出的水进入水净化装置5中。

4)10％的干燥水在防水溶液罐6中与型煤防水剂制成型煤防水溶 液(硅油乳液类)。剩余干燥水进行收集。型煤防水溶液送入成型装 置7中。

5)褐煤成型采用辊压成型，在成型装置内对型煤用防水溶液进 行表面涂覆，制成型煤进入型煤煤仓8中储存。生产出型煤强度达到 160N/个，型煤热值提高320kJ/Kg。在水中浸泡1h，吸湿率仅为4.7％。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了 详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这 对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神 的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。