一种低成本的中浓度褐煤水煤浆制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低成本的中浓度褐煤水煤浆制备方法，本工艺中褐煤原煤经破碎机破碎、料仓加热、辊压机挤压，以煤粉或煤粉片的形式与水和专有DLS‑II褐煤分散剂按比例加入球磨机，并磨制较高浓度的褐煤水煤浆。本发明专利技术不但可以实现废热利用，而且相比其他褐煤改性制浆方式能耗低，工艺处理量大，投资少，简单易操作，运行成本低；本工艺采用粒度较小的碎煤做原料，整个工艺流程粉尘污染小，安全性高。

Low cost medium concentration lignite coal water slurry preparation method

The invention relates to a concentration in the lignite coal water slurry system with low cost of the preparation method, the process of lignite coal by crushing, silo heating, roller press extrusion, using coal or coal in the form of film and water and proprietary DLS II lignite dispersant added according to the proportion of ball mill, grinding and high concentration of lignite coal slurry. The invention can not only realize the use of waste heat, and the change of energy consumption compared to other lignite pulping process and low processing capacity, less investment, easy operation, low operation cost; smaller size by the process of coal as the raw material, the whole process of dust pollution, high safety.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用褐煤制备中浓度水煤浆的技术，特别是一种低成本的中浓度褐煤水煤浆制备方法。
技术介绍
水煤浆技术是一种洁净煤技术，有工业应用较成熟的研究集中于以烟煤为主的水煤浆制备、输送、储存和燃烧、气化等特性，对褐煤水煤浆技术研究较少。鉴于煤化工项目大量分布在内蒙、云南、以及西北等地区，当地褐煤资源非常丰富，对褐煤资源进行本地有效化利用成为用户一个迫切的需求。就褐煤本身高水分高挥发分特性而言，水煤浆进料比干煤粉的煤气化技术有着很大优势，能耗更低，安全可靠性更高。目前褐煤水煤浆制备技术的研究主要从以下几个方面开展：第一方面是常规制浆工艺技术即非脱水的制浆工艺技术，主要有分级研磨制浆技术、配煤制浆技术、干法优化级配制浆技术。这类技术较为简单，易于实现，适用于成浆浓度较低的煤种，对褐煤水煤浆浆体的成浆性能也有一定提高，通常能够提高浆体浓度1%-3%；第二方面是褐煤脱水改性制浆技术，包括蒸发式脱水技术和非蒸发式脱水技术等，这类技术能较大幅度提高褐煤水煤浆的浓度约5-8%，但现阶段仍处于试验阶段，目标浓度一般为55%以上，没有进行规模化的工业应用。例如公开号为CN103865598A，大唐国际化工技术研究院有限公司申请的专利技术专利“一种用褐煤制备高浓度水煤浆的方法”公开的技术方案是将褐煤先制成低浓度水煤浆，然后在高温高压（200-350℃，1.5-16.5MPa）的水热反应器中进行水热处理得到高浓度水煤浆，水煤浆浓度可提高8%-12%。该方案未工业化的主要原因是设定目标为高浓度的褐煤水煤浆浓度，前期设备投资较大，处理工艺较复杂，大型化后操作稳定性差，以致工业化后提浓效果与实验室的提浓效果相差较远；第三方面是褐煤水煤浆添加剂技术，现有市场上鲜有专门针对褐煤水煤浆的添加剂，而一般的水煤浆添加剂对褐煤水煤浆浓度等性能的提高非常有限。经过经济性分析，褐煤水煤浆并不需要追高过高的成浆浓度，正运行的褐煤水煤浆气化项目的成浆浓度只有48%左右，因为改性程度越大，投资运行费用越高。已经工业化的褐煤制浆技术对褐煤水煤浆浓度提高有限，仍然是低浓度的褐煤水煤浆。而高浓度褐煤水煤浆制备技术还不够成熟，投资大，没有工业化应用实例，因此，开发一种同时兼顾技术和经济的中浓度褐煤水煤浆制备技术是极具市场应用前景的。本专利技术通过较少的投资改造费用以及维持较低的运行费用，就能将成浆46%-50%的低浓度褐煤水煤浆制备到52-58%中浓度褐煤水煤浆。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低成本的中浓度褐煤水煤浆制备方法，通过对破碎后的煤粒进行加热处理，并配合特别的分散剂，最后则可以得到52-58%中浓度褐煤水煤浆。本专利技术的技术方案如下：一种低成本的中浓度褐煤水煤浆制备方法，具体工艺流程为：首先，将原煤进行破碎，使得到的煤粒最大粒径控制在5mm以下，调节（一般通过喷雾加水或者水蒸气）褐煤水分在占煤总重量的质量比10-40%的范围内；将破碎的煤粒进行预热处理，预热的温度为80-100℃；煤粒经升温加热后，进行挤压，使得煤粒的内部孔隙结构得到破坏，内部水分得以析出，并最终形成煤粉或煤粉片；将煤粉或煤粉片按比例与DLS-II褐煤分散剂、水一同称重后进行磨制，制成符合要求的水煤浆，并储存。上述工艺中，进行破碎时，是采用破碎机对原煤进行破碎。上述工艺中，所述预热处理，是将破碎的煤粒送入具备加热功能的料筒，所述料筒可以是套管式、管壳式等间接加热方式，也可以采用鼓泡床式的直接加热方式，加热介质可以选择烟气、废气、蒸汽或电流等，在料筒中煤粒被升温加热。上述工艺中，煤粒被进行挤压时，挤压压力为5-50MPa，可以通过对辊挤压机实现。上述工艺中，是将煤粉或煤粉片与DLS-II褐煤分散剂、水一同输送到球磨机，在球磨机中进行磨制，最后将合格的水煤浆送入煤浆储罐储存。上述工艺中，所述DLS--II褐煤分散剂，特别适用于经预热及挤压后的褐煤，该分散剂相比传统烟煤分散剂对褐煤有更强的分散能力，能够进一步提高褐煤水煤浆的成浆浓度。所述DLS--II褐煤分散剂是一种碱木质素系水煤浆分散剂，其包括以下按照重量份数计的原料：碱木质素100份单羰基化合物40-60份醛类200-260份亚硫酸钠20-70份双烷基磺酸盐20-60份水200-400份。本专利技术与现有技术相比，其优点在于：1、料筒预热温度低，可以利用低品位废热等对煤粒进行加热，不但可以实现废热利用，而且相比其他褐煤改性制浆方式能耗低；2、可以采用辊压设备进行连续挤压，使得整个褐煤制浆过程可以连续操作，成套工艺处理量大；3、整套设备投资少，简单易操作，运行成本低；4、经过热压后的褐煤不再复吸水或者复吸水的程度很小，易制得浓度较高的褐煤水煤浆且浆体性能在较长时间内能够保持稳定；5、本工艺采用粒度较小的碎煤做原料，整个工艺流程粉尘污染小，安全性高。6、本工艺使用的DLS--II褐煤分散剂，进一步提高褐煤水煤浆成浆浓度。附图说明图1是本专利技术的褐煤制浆流程示意图；其中，附图标记分别表示为：1为破碎机；2为料筒；3为辊压机；4为螺旋给料机；5为球磨机；6为添加剂溶液槽；7为水槽；8为中浓度褐煤水煤浆产品储罐。具体实施方式实施例1本实施例中，所述内蒙某地褐煤内水含量占20.95%，挥发分含量35.13%，原始成浆浓度为52%。一种低成本的中浓度褐煤水煤浆制备方法，包括以下步骤：步骤1：将内蒙某地褐煤送入破碎机先进行破碎至粒度为5mm以下，送入料筒；步骤2：开启料筒加热装置，使细粒煤升温到90℃左右；步骤3：经料筒加热的细粒煤进入辊压机，在15MPa的压力下进行挤压，在破坏细煤粒的内孔隙后，析出细煤粒孔隙中的水分，析出的水分约占总水分的5-35%；步骤4：所得湿粘煤落入螺旋给料机，称重后送入磨机，同时加入相应比例的自主研发的DLS-II添加剂和水，磨制成浓度为56%的水煤浆，其粘度为900mPa.s左右。实施例2本实施例中，所述云南某地褐煤水分含量占30.68%，挥发分含量38.26%，原始成浆浓度为46%。一种低成本的中浓度褐煤水煤浆制备方法，包括以下步骤：步骤1：将云南某地褐煤送入破碎机先进行破碎至粒度为5mm以内，然后送入料筒；步骤2：开启料筒加热装置，使细粒煤升温到100℃左右；步骤3：经料筒加热的细粒煤进入辊压机，在25MPa的压力下进行挤压，在破坏细煤粒的内孔隙后，析出细煤粒中的水分，析出的水分约占总水分的5-50%；步骤4：所得湿粘煤落入螺旋给料机，称重后送入磨机，同时加入相应比例的自主研发的DLS-II添加剂和水，磨制成浓度为53%的水煤浆，其粘度为1000mPa.s左右。实施例3本实施例中，所述陕西某地年轻烟煤水分含量占9.42%，挥发分含量32.15%，原始成浆浓度为56%。一种低成本的中浓度褐煤水煤浆制备方法，包括以下步骤：步骤1：将陕西某地年轻烟煤送入破碎机先进行破碎至粒度为5mm以内，然后送入料筒；步骤2：开启料筒加热装置，同时开启加湿装置，使得煤中水分比例上升至16%左右，使细粒煤升温到90℃左右；步骤3：经料筒加热的细粒煤进入辊压机，在20MPa的压力下进行挤压，在破坏细煤粒的内孔隙后，析出细煤粒中的水分，析出的水分约占总水分的5-35%；步骤4：所得湿粘煤落入螺旋给料机，称重后送入磨机，同时加入相应比例的自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本的中浓度褐煤水煤浆制备方法，其特征在于工艺流程为：首先，将原煤进行破碎，使得到的煤粒最大粒径控制在5mm以下，调节褐煤水分在占煤总重量的质量比10‑40%的范围内；将破碎的煤粒进行预热处理，预热的温度为80‑100℃；煤粒经升温加热后，进行挤压，使得煤粒的内部孔隙结构得到破坏，内部水分得以析出，并最终形成煤粉或煤粉片；将煤粉或煤粉片按比例与DLS‑II褐煤分散剂、水一同称重后进行磨制，制成符合要求的水煤浆，并储存。

【技术特征摘要】
1.一种低成本的中浓度褐煤水煤浆制备方法，其特征在于工艺流程为：首先，将原煤进行破碎，使得到的煤粒最大粒径控制在5mm以下，调节褐煤水分在占煤总重量的质量比10-40%的范围内；将破碎的煤粒进行预热处理，预热的温度为80-100℃；煤粒经升温加热后，进行挤压，使得煤粒的内部孔隙结构得到破坏，内部水分得以析出，并最终形成煤粉或煤粉片；将煤粉或煤粉片按比例与DLS-II褐煤分散剂、水一同称重后进行磨制，制成符合要求的水煤浆，并储存。2.根据权利要求1所述的一种低成本的中浓度褐煤水煤浆制备方法，其特征在于：进行破碎时，是采用破碎机对原煤进行破碎。3.根据权利要求1所述的一种低成本的中浓度褐煤水煤浆制备方法，其特征在于：所述预热处理是将破碎的煤粒送入具备加热功能的料筒，通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨纯，陈慧，徐莹璐，万志伟，刘四威，吴家桦，王希，
申请(专利权)人：中国东方电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51