水煤浆的制备装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示水煤浆的制备装置及方法，其中提供的一种水煤浆的制备装置包括：预处理装置，用来接收原煤和微波吸收剂，并用来混合所述微波吸收剂和原煤，所述微波吸收剂包括细渣和炭黑中的至少一种；微波产生装置，用来微波处理来自所述预处理装置的所述微波吸收剂和原煤的混合物；及制浆机，用来利用微波处理后的所述混合物制备水煤浆。本发明专利技术也提供了一种水煤浆制备方法。

Apparatus and method for preparing coal water slurry

Apparatus and method for preparation of coal water slurry is disclosed, which provides a coal water slurry preparation device includes: pretreatment unit, used to receive coal and microwave absorbent, and used for mixing the microwave absorbent and raw coal, the microwave absorber comprises at least one fine slag and carbon black; microwave generating device, used as a mixture of microwave treatment from the pretreatment device of the microwave absorber and coal; and pulping machine, used for microwave processing after the mixture preparation used in coal water slurry. The invention also provides a method for preparing coal water slurry.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种水煤浆制备装置及方法，尤其涉及一种利用微波改善后的煤制备水煤浆的装置及方法。
技术介绍
在煤的气化领域中，通常采用两种方法将煤输入到气化炉中进行气化。一种方法是利用加压的氮气气动输送煤粉，并将其喷射进气化炉。另一种方法是先准备煤和水的浆体，即“水煤浆”，而后将该水煤浆输送到气化炉中进行气化。由于水煤浆方法比采用干煤粉的气化方法更简单可靠，更便于进料，且可用于较高的气化压力，因而其得到了广泛应用。通常，较高的水煤浆浓度(水煤浆浓度是指煤在泥浆中的浓度)可以带来较高的气化效率以及较低的煤和氧的消耗。因此，在制备过程中，常期望制备出含有较高水煤浆浓度的水煤浆，从而可以以较经济的方式对水煤浆进行气化。一些方法已经被尝试来提高水煤浆浓度。然而，在现有的一些应用中，并没有使水煤浆浓度达到期望值，尤其在原料煤是低阶煤的时候情况更突出。因此，有必要提供一种解决方案来解决至少一个上面提及的问题。
技术实现思路
本专利技术的一个方面在于提供一种水煤浆的制备装置。该水煤浆制备装置包括：预处理装置，用来接收原煤和微波吸收剂，并用来混合所述微波吸收剂和原煤，所述微波吸收剂包括细渣和炭黑中的至少一种；微波产生装置，用来微波处理来自所述预处理装置的所述微波吸收剂和原煤的混合物；及制浆机，用来利用微波处理后的所述混合物制备水煤浆。本专利技术的另一个方面在于提供一种水煤浆制备方法。该水煤浆制备方法r>包括：混合原煤和微波吸收剂，所述微波吸收剂包括细渣和炭黑中的至少一种；微波处理所述微波吸收剂和原煤的混合物；及利用微波处理后的所述混合物制备水煤浆。附图说明通过结合附图对于本专利技术的实施方式进行描述，可以更好地理解本专利技术，在附图中：图1所示为本专利技术水煤浆的制备装置的一个实施例的示意图；图2所示为本专利技术水煤浆的制备装置的另一个实施例的示意图；图3所示为本专利技术水煤浆的制备装置的另一个实施例的示意图；图4所示为本专利技术水煤浆的制备装置的另一个实施例的示意图；图5所示为本专利技术水煤浆的制备装置的另一个实施例的示意图；图6所示为本专利技术水煤浆制备方法的一个实施例的流程图；图7所示为微波处理后未添加细渣的煤中的水分含量和添加有细渣的煤中的水分含量的实验对比示意图。具体实施方式除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。另外，“连接”或者“相连”等类似的词语并非用来区分两个元件之间的直接或间接连接。当然，除非另行说明，此元件间可以直接或间接连接。图1所示为一个实施例的水煤浆的制备装置10的示意图。在以下实施方式中，“水煤浆”可指一定数量的煤、水和添加剂的混合物，其可产生用于发电、加热、支持加工和制造中所使用的能量。近年来，水煤浆的使用已成为使用传统燃油和煤炭的一种替代性选择。在一定的应用中，水煤浆可包括从55％到70％重量百分比(WeightPercentage,wt％)的煤颗粒，从30wt％到45wt％的水，和少于1wt％的添加剂。本专利技术的实施方式不限于可用于水煤浆中的任何特定类型的煤或添加剂。在非限制性示例中，添加剂的可包括烷基萘磺酸盐(AlkylnaphtheleneSulfonate)和聚氧化烯烷基醚(PolyoxyalkyleneAlkylEther)。有的时候也可以不放置添加剂。水煤浆的制备装置10能够用原煤11制备高浓度的水煤浆18。该原煤11可为低阶煤(LowRankCoal)，如次烟煤(Sub-bituminouscoal)和褐煤(Lignite)中的一种或多种。低阶煤通常是指煤级(coalrank)低于烟煤(bituminouscoal)的一类煤。因为低阶煤的成本较低，而高阶煤(HighRankCoal)，如烟煤(Bituminouscoal)和无烟煤(Anthracite)的成本较高，故使用低阶煤作为原煤可大大节省成本。但如果原煤为高阶煤时，应用本专利技术水煤浆的制备装置同样可以进一步提高水煤浆浓度，故根据实际需要也可以使用高阶煤作为原煤。在图示实施例中，水煤浆的制备装置10包括粉碎机12、微波炉14和制浆机16。本实施例中，粉碎机12作为预处理装置，用来接收原煤11和微波吸收剂22，并用来粉碎原煤11且混合微波吸收剂22和粉碎的原煤11。粉碎机12将原煤11粉碎成合适的颗粒尺寸。在本实施例中，粉碎机12在粉碎原煤11的同时将微波吸收剂22和原煤11混合均匀。微波吸收剂22加入原煤11中来提高微波炉14处理的能量效率。微波吸收剂22的重量为原煤11的重量的1％至10％。微波吸收剂22包括细渣和炭黑中的至少一种。微波吸收剂22可为细渣、炭黑或两者的混合。细渣是高于1100℃的温度下煤气化的副产物。在一个实施例中，细渣包括大约20％至40％重量百分比的碳。在一个实施例中，细渣还包括无机盐，例如氧化硅。在一个实施例中，细渣可以从煤气化设备(未图示)获得。炭黑是高于1100℃的温度下石油或者天然气气化产生的副产物。炭黑是烃类不完全燃烧产生的不纯的碳颗粒。细渣和炭黑是两类在高温过程中产生的炭材料，具有比煤高的介电常数和电解质损耗参数，因此具有更好的微波吸收性能。细渣和炭黑较容易取得且相当便宜。在图示实施例中，微波炉14作为微波产生装置，用来微波处理来自粉碎机12的微波吸收剂22和原煤11的混合物24。在另一个实施例中，其他类型的微波产生装置用来产生微波照射混合物24来去除大部分的水分和部分二氧化碳。微波产生装置14用来在低于400℃的温度下微波处理微波吸收剂22和原煤11的混合物24。混合物24在比较低的温度下由微波产生装置14加热，由于加入微波吸收剂22，微波产生装置14的微波处理的能量效率得到提高。在微波处理过程中，氮气被输入微波炉14中。微波炉14对混合物24处理后，低阶煤在一些方面的性质得到改良，例如降低了氧碳比率、降低了固有湿度、平滑了颗粒表面等。因此，提高了最终产出的水煤浆的浓度。从而使用价格低廉的低阶煤作为原煤即可产出水煤浆浓度符合要求的水煤浆，而无需使用价格昂贵的高阶煤作为原煤，如此可大大节省成本。制浆机16用来利用微波处理后的混合物26本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水煤浆的制备装置，其特征在于，所述水煤浆的制备装置包括：预处理装置，用来接收原煤和微波吸收剂，并用来混合所述微波吸收剂和原煤，所述微波吸收剂包括细渣和炭黑中的至少一种；微波产生装置，用来微波处理来自所述预处理装置的所述微波吸收剂和原煤的混合物；及制浆机，用来利用微波处理后的所述混合物制备水煤浆。

【技术特征摘要】
1.一种水煤浆的制备装置，其特征在于，所述水煤浆的制备装置包括：
预处理装置，用来接收原煤和微波吸收剂，并用来混合所述微波吸收剂
和原煤，所述微波吸收剂包括细渣和炭黑中的至少一种；
微波产生装置，用来微波处理来自所述预处理装置的所述微波吸收剂和
原煤的混合物；及
制浆机，用来利用微波处理后的所述混合物制备水煤浆。
2.如权利要求1所述的水煤浆的制备装置，其特征在于：所述预处理装
置包括粉碎机，所述粉碎机用来粉碎所述原煤且混合所述微波吸收剂和粉碎
的原煤。
3.如权利要求1所述的水煤浆的制备装置，其特征在于：所述预处理装
置包括粉碎机和混合器，所述粉碎机用来接收所述原煤且粉碎所述原煤，所
述混合器用来接收所述微波吸收剂且混合所述微波吸收剂和粉碎的原煤。
4.如权利要求1所述的水煤浆的制备装置，其特征在于：所述水煤浆的
制备装置进一步包括气化炉，所述气化炉与所述制浆机连通，用来气化所述
水煤浆来提供细渣给所述预处理装置。
5.如权利要求4所述的水煤浆的制备装置，其特征在于：所述气化炉气
化所述水煤浆的温度高于1100℃。
6.如权利要求1所述的水煤浆的制备装置，其特征在于：所述微波吸收
剂的重量为所述原煤的重量的1％至10％。
7.如权利要求1所述的水煤浆的制备装置，其特征在于：所述水煤浆的
制备装置进一步包括干燥装置，所述干燥装置用来干燥所述微波吸收剂且提
供干燥后的微波吸收剂至所述预处理装置。
8.如权利要求1所述的水煤浆的制备装置，其特征在于：所述原煤为低
阶煤。
9.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：余量，薛俊利，吕静，毕喜婧，朱迪恩·波林·奥本海姆，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US