褐煤干燥技術(shù)_圖文

1、褐 煤 干 燥 技 術(shù)一、干燥褐煤吸潮原因褐煤內(nèi)部存在許多毛細孔，濕褐煤就像吸足水分的海綿；而干燥（指僅脫除表面水的情況）后的褐煤就像擰干后的海綿。當干燥（指僅脫除表面水的情況）后的褐煤遇到水時，就會吸潮，與擰干后的海綿吸水的原因一樣。這就是為什么干燥（指僅脫除表面水的情況）后的褐煤在放置過久或運輸過程會吸潮的原因。二、褐煤在干燥過程中所發(fā)生的物理和化學(xué)變化褐煤在常溫下加熱到100度以上時，大部分的自由水能夠被蒸發(fā)。當褐煤水分低于15%時，若需要繼續(xù)干燥和脫水，即脫除結(jié)合水時，由于褐煤與結(jié)合水有較強的結(jié)合力，則需要較高的溫度和能量才能夠進行。當褐煤在常壓下繼續(xù)加熱到180度以上時，褐煤結(jié)合水（

2、內(nèi)在水）能夠被脫除。當褐煤溫度高于150度時，羥基官能團（主要是-COOH）發(fā)生分解，析出CO2氣體，同時將褐煤的結(jié)合水（內(nèi)在水）排除。進一步提高溫度，將導(dǎo)致越來越多的羥基官能團分解，從而引起褐煤的表面性質(zhì)改變。在這種干燥溫度條件下，由于大量的羥基官能團分解，導(dǎo)致褐煤內(nèi)部的毛細孔倒坍和產(chǎn)生交聯(lián)。毛細孔倒坍可以阻止水分進入毛細孔；而交聯(lián)反應(yīng)則能夠?qū)γ毧走M行密封，阻止倒坍的毛細孔在吸收水分時再膨脹。另外，當褐煤溫度被加熱到200度以上時，其表面積會大大減少。表面積減少的主要原因是由于在高溫干燥條件下引起褐煤內(nèi)部的焦油的強烈遷移，即焦油由毛細孔內(nèi)部向毛細孔外部遷移。遷移到毛細孔外部的焦油在冷卻過程

3、中，由于焦油冷凝從而對毛細孔進行密封，從而一起褐煤的表面積減少。由于上述過程，即毛細孔倒塌，交聯(lián)反應(yīng)和焦油遷移對毛細孔形成密封，結(jié)果褐煤變得越來越疏水，同時也能夠觀察到褐煤的硬化，這也導(dǎo)致褐煤的剛性結(jié)構(gòu)的形成。其結(jié)果就是褐煤能夠從軟煤轉(zhuǎn)換為硬煤，由親水性轉(zhuǎn)換為疏水性，從而可以實現(xiàn)褐煤的長途運輸。三、干燥褐煤的毛細孔的尺寸分布A、干燥褐煤的毛細孔的尺寸分布通過壓汞法來確定干燥褐煤的毛細孔的尺寸分布。干燥前褐煤的毛細孔的尺寸為小于0.01µm,而干燥后褐煤的毛細孔尺寸擴大為1.00.01µm（而水蒸汽中水分子的動力學(xué)半徑約為28×10-4µm）.B、干燥褐煤

4、孔隙率的變化實驗結(jié)果顯示：干燥前褐煤的孔隙率為0.65CM3/G，干燥后褐煤的孔隙率為0.3CM3/G。C、干燥褐煤表面積的變化通過CO2吸收法來確定干燥褐煤的表面積褐煤的表面積為280M2/G；在中溫干燥條件下，褐煤的表面積為223 M2/G；而在高溫條件下，褐煤的表面積為180 M2/G.引起其表面積變化的主要原因是由于在高溫干燥條件引起褐煤內(nèi)部的焦油的強烈遷移，即焦油由毛細孔內(nèi)部向毛細孔外部遷移。遷移到毛細孔外部的焦油在冷卻過程中，由于焦油冷凝從而對毛細孔進行密封，從而一起褐煤表面積減少。D、化學(xué)成分的析出當褐煤溫度超過200度時，干燥尾氣有焦油析出。當褐煤溫度超過150度時，干燥尾氣有

5、CO2析出。褐煤中的羰化物的分解可降低褐煤的親水性。另外，褐煤中CO2的形成對于褐煤中毛細孔結(jié)構(gòu)中水分的脫除和焦油的遷移也起到重要作用。羥基官能團（主要是-COOH）分解所產(chǎn)生的氣體。根據(jù)對褐煤干燥尾氣成分分析，羥基官能團分解所產(chǎn)生的氣體的組分如下：C7H8,C5H10O,C7H8O,C9H12,C6H6O,C7H8O,C8H10O,C8H10O2,C9H10O,C9H10O2,C9H10O3,C6H6O2,C8H10O2,C9H12O2,C10H14O,C8H10O2,C10H12O2,C10H8,C10H8,C11H10,C15H15,C15H18,C15H22,C46-62H92-104

6、O2.四、褐煤干燥工藝參數(shù)的確定根據(jù)上述實驗研究，可以根據(jù)干燥褐煤的不同用途，確定不同的褐煤干燥工藝條件。A、對于僅需脫除自由水（外在水）的情況對于坑口電站，褐煤僅需脫除自由水。多效過熱蒸汽干燥工藝，干燥溫度不能超過150度。否則，會有不凝氣體產(chǎn)生，形象影響所產(chǎn)生的蒸汽再次利用（主要是降低干燥機的內(nèi)置換熱器的傳熱系數(shù)）。對于采用煙氣作為干燥介質(zhì)的褐煤干燥工藝，干燥溫度不能超過150度。否則，會有可燃氣體產(chǎn)生，會著火甚至發(fā)生爆炸。因此，對于采用煙氣作為干燥介質(zhì)的褐煤干燥工藝，必須嚴格控制干燥溫度，避免褐煤超溫，甚至局部超溫。所以采用煙氣作為干燥介質(zhì)的褐煤干燥工藝，一般只能去除褐煤的自由水（外在水

7、）。即使如此，由于難以避免褐煤的局部過熱，干燥系統(tǒng)還是會發(fā)生會著火和爆炸。B、脫除結(jié)合水（內(nèi)在水），即褐煤改性由于脫除結(jié)合水（內(nèi)在水），即褐煤改性，褐煤需要達到較高的溫度，以便去除脫除結(jié)合水（內(nèi)在水）；同時要達到褐煤內(nèi)的羥基官能團分解，毛細孔倒坍，產(chǎn)生交聯(lián)，并且要使褐煤內(nèi)部的焦油遷移，對毛細孔進行密封。在這種干燥條件下，一定會有可燃氣體的釋放。為了安全考慮，干燥系統(tǒng)最好是無氧或低氧運行，而過熱蒸汽干燥則是最安全的選擇。五、試驗結(jié)果·立式褐煤干燥機可以用于煤調(diào)濕，褐煤干燥改性；·干燥過程安全，無任何著火或爆炸的危險；·褐煤的全水分可以降至5%以下；·尺寸較

8、大的褐煤干燥后，出現(xiàn)裂紋；·部分干燥后的褐煤表面和內(nèi)部有焦油析出，顏色發(fā)亮，與煙煤類似；·部分干燥后的褐煤即使用水浸泡，經(jīng)過陰干后，水分大約為10%左右。六、現(xiàn)有褐煤干燥工藝存在的問題·易爆炸對于采用煙氣與煤炭直接接觸的干燥工藝，都存在爆炸問題；·磨損嚴重對于帶有內(nèi)加熱裝置的干燥工藝和氣流干燥工藝，都存在設(shè)備磨損問題；·能力小對于褐煤干燥提質(zhì)，由于其水分含量高，現(xiàn)有干燥工藝都存在單機能力小的問題；七、褐煤干燥工藝的優(yōu)點·無任何爆炸的可能由于采用冷凝式過熱蒸汽干燥與煤炭非直接接觸的干燥工藝，徹底杜絕爆炸問題。·磨損輕微由于被干

9、燥的煤炭在干燥機內(nèi)的移動速率非常緩慢，磨損問題為所有干燥裝置中最輕。·單機能力大系統(tǒng)簡單，流程短。通過調(diào)整干燥機內(nèi)換熱元件的結(jié)構(gòu)和布置方式，可以直接干燥大顆粒的煤炭，干燥前，僅需粗粉硠和篩分，干燥后無需造粒。·運行費用低系統(tǒng)壓降小，電耗低。·一機多用產(chǎn)品終水分容易調(diào)節(jié)，對于褐煤干燥，根據(jù)需求，可以僅脫除表面水，也可以同時脫除表面水和結(jié)合水。干燥改性后的褐煤由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷?，熱值可達5500-6000kcal/kg，可以實現(xiàn)長途運輸。八、年產(chǎn)1.2億塊褐煤成型產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程圖1、破碎機 2、提升機 3、褐煤倉（1） 4、褐煤倉（2） 5、一級干燥機 6、粘結(jié)劑倉 7、褐煤倉劑 8、螺旋動輸機 9、攪拌機 10、消化倉 11、褐煤壓制成型 12、二級干燥機9、褐煤干燥工藝簡介褐煤提質(zhì)干燥后加入一定的有機粘結(jié)劑，經(jīng)加工、攪拌、消化、壓制成褐煤型煤產(chǎn)品，具有操作簡單、使用方便、適合大規(guī)模年產(chǎn)量500-1000萬噸的褐煤干燥提質(zhì)成型的推廣應(yīng)用。10、LY-WS-360型全自動液壓褐煤成型機LY-WS-360全自動液壓褐煤成型機是我公司開發(fā)研究的高科技褐煤成型機，成型機壓力為360噸，每次可壓制成型褐煤12塊，年產(chǎn)量大于2500萬塊。該產(chǎn)品投資省、見效快，適合大規(guī)模褐煤提制干燥