【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于炼焦固体废弃物资源化利用，具体是涉及一种用干熄焦除尘灰制备制氢原料的方法及由其制备的制氢原料。
技术介绍
1、氢能作为能源未来主要用于氢能源车辆(包括乘用车、商用车、物流车、叉车、轨道车等)以及氢能发电(包括热电联供分布式发电、发电储能、备用电源等)，氢能源车辆与天然气车辆相比最大特点是减少碳排放，与汽、柴油车辆相比可以大幅度减少汽车尾气排放。
2、除尘灰主要产生在焦炭生产及转运从除尘环节，由于其粒度较小难以用于高炉中。由于除尘灰其自身性能和市场需求等原因导致其销售困难，而且其加工带来的经济和环境污染问题日益突出，另一方面用于气化的块煤/焦炭处于供不应求的状态。为了降低气化炉生产成本，寻找合适的低成本的原料势在必行。
3、企业内部生产经营活动当中也存在诸多含碳物质如活性炭颗粒、负极材料项目生焦粉残料等都具有可利用价值，若能制作型煤，作为气化原料使用，不仅可以大大降低气化生产成本，也可减少除尘灰处理压力，提高企业整体经济效益。
技术实现思路
1、本专利技术的技术目的是提供一种干熄焦除尘灰的重新利用方法，将干熄焦除尘灰开发成一种新型煤棒，其可用作制氢原料制氢原料。
2、本专利技术的另一目的是提供一种通过上述方法制备的煤棒。
3、本专利技术提出了一种以干熄焦除尘灰为原料制备煤棒的方法，所述方法包括以下步骤：
4、s1.将氢氧化钠、水混合得到液碱，向其中加入腐植酸得到腐植酸钠，作为粘结剂；
5、s2.将s
6、s3.将s2中得到的搅拌器中混合物加入成型设备中，在成型设备的压力下得到一定长度特定形状的湿煤棒；
7、s4.将s3中得到的湿煤棒烘干得到煤棒。
8、在具体实施方式中，在s1中，腐植酸和氢氧化钠的质量比为7～9：1。
9、在具体实施方式中，在s1中，所述腐植酸满足以下指标要求：灰分45％～50％，挥发分50％～60％，硫分0.3％～0.5％，粒度小于1mm的粉末占比90％以上，水分＜15％。
10、在具体实施方式中，在s1中，所述氢氧化钠为工业级氢氧化钠，氢氧化钠含量在96％以上。
11、在具体实施方式中，在s2中，所述干熄焦除尘灰满足以下指标要求：灰分13％～16％，挥发分1％～2％，硫分1％～1.5％，固定碳80％～85％，水分10％～15％。
12、在具体实施方式中，在s2中，所述干熄焦除尘灰的粒度为1～5mm。干熄焦除尘灰使用前需进行筛分，以除去除尘灰中少量的杂质粗粒。除尘灰破碎要求：3mm以上的颗粒小于5％，平均粒径为1～2mm。若除尘灰的粒径过大，除尘灰中粘结剂渗透不够，无法保证除尘灰颗粒均匀吸附粘结剂腐植酸钠，煤棒的冷强度下降，增大成型设备的挤出难度。若除尘灰颗粒的粒径过小，需增加粘结剂的加入量，增加了加工成本。因此干熄焦除尘灰在使用前需将先进行筛分。
13、在具体实施方式中，在s2中，以粘结剂、干熄焦除尘灰和水的总重量为100％计，水的质量分数为20％～25％，粘结剂的质量为干熄焦除尘灰质量的6％～10％，优选地，粘结剂的质量为干熄焦除尘灰质量的8％，余量为干熄焦除尘灰。水含量过多，造成挤出煤棒较软强度较小，水含量过多，造成挤压困难，影响后续使用的成型设备的使用寿命。
14、在具体实施方式中，在s3中，使用煤棒机作为成型设备，优选地，所述煤棒机具有梅花形的机头。梅花形煤棒在气化炉中能保持炉内煤棒之间较高的孔隙率，比表面积较大，粘结剂腐植酸钠对煤棒气化起催化作用，气化速度快，灰渣疏松。随着煤棒从成型设备中挤压出来，在重力作用下煤棒发生断裂，长度为10～15mm。
15、在具体实施方式中，在s3中，成型设备的功率为90kw，主轴转速为132rpm。煤棒在室温下在主轴的压力下逐渐被挤出，过程中摩擦生热，挤出煤棒的温度约为50～60℃。
16、在具体实施方式中，在s4中，煤棒的烘干温度为175℃，烘干时间为2h，得到干煤棒的水分含量为5％以下。
17、另一方面，本专利技术提供通过上述方法制备的煤棒，所述煤棒的灰熔点＞1300℃，落下强度和热稳定性分别达到80％、60％以上。
18、再一方面，本专利技术提供上述煤棒作为制氢原料的用途，优选地，所述煤棒经气化炉后可得到h2含量大于40vol％的气体。
19、有益效果
20、本专利技术基于以下机理完成：腐植酸和氢氧化钠反应生成腐植酸钠作为后续制备煤棒的粘结剂，在在此反应中，腐植酸结构中活性官能团上的h+与na+发生反应。
21、腐植酸的基本结构一般不发生变化，所以腐植酸钠仍然是一种由许多球形微粒连接而成的线性结构，溶于水后成为一种粘稠的胶体，是一种理想的型煤粘结剂，在一定浓度下，具有较高的粘性，与干熄焦除尘灰混合后在外力挤压作用下与干熄焦除尘灰颗粒相互胶结而粘合。由于腐植酸钠具有由许多极小的球形微粒连结起来的线状长链结构，在干熄焦除尘灰成型过程中，除尘灰和腐植酸钠均匀混合，腐植酸钠的长链分子彼此交叉串联，向四面八方延伸，形成很发达的网状结构，可将除尘灰互相紧密粘结和包裹，不易分离，从而使煤棒具有较高的机械强度。腐植酸钠溶于水后呈海绵状结构，具有很强的吸附能力，能使除尘灰颗粒与之紧密吸附在一起。
22、综上所述，本专利技术提供了一种以炼焦过程中产生的除尘灰为原料制备制氢原料的方法，通过将除尘灰中添加腐植酸钠粘结剂通过成型设备挤压成型生成煤棒从而作为制氢原料，本申请制备的煤棒经气化炉后可得到h2含量大于40％的气体，这大大提升了除尘灰价值，同时丰富了制氢原料种类，拓宽制氢原料使用范围，节约优质资源。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种以干熄焦除尘灰为原料制备煤棒的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在S1中，腐植酸和氢氧化钠的质量比为7～9：1。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在S1中，所述腐植酸满足以下指标要求：灰分45％～50％，挥发分50％～60％，硫分0.3％～0.5％，粒度小于1mm的粉末占比90％以上，水分＜15％；以及
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在S2中，所述干熄焦除尘灰满足以下指标要求：灰分13％～16％，挥发分1％～2％，硫分1％～1.5％，固定碳80％～85％，水分10％～15％；并且
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在S2中，粘结剂的质量为干熄焦除尘灰质量的8％。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在S3中，使用煤棒机作为成型设备。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在S3中，成型设备的功率为90kw，主轴转速为132rpm。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在S4中，煤棒的烘干温度为175℃，烘干时间为2h，得到干煤棒的水分含量为5％以下
9.一种通过如权利要求1至8中任一项所述的方法制备的煤棒，所述煤棒的灰熔点＞1300℃，落下强度和热稳定性分别达到80％、60％以上。
10.如权利要求9所述的煤棒作为制氢原料的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种以干熄焦除尘灰为原料制备煤棒的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在s1中，腐植酸和氢氧化钠的质量比为7～9：1。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在s1中，所述腐植酸满足以下指标要求：灰分45％～50％，挥发分50％～60％，硫分0.3％～0.5％，粒度小于1mm的粉末占比90％以上，水分＜15％；以及
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在s2中，所述干熄焦除尘灰满足以下指标要求：灰分13％～16％，挥发分1％～2％，硫分1％～1.5％，固定碳80％～85％，水分10％～15％；并且
5.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟聪聪，王清风，史建才，赵小欣，董保锋，张寸暖，周繁崇，董朝聚，张文钰，石旭萌，姜晓峰，申梦栖，马江涛，冯强，陈涛，
申请(专利权)人：河北中煤旭阳能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。