專(zhuān)利名稱(chēng)：一種對(duì)褐煤進(jìn)行提質(zhì)的方法
一種對(duì)褐煤進(jìn)行提質(zhì)的方法發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及褐煤的加工方法，更具體地，涉及一種對(duì)褐煤進(jìn)行提質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
褐煤是煤化程度較低的煤種，其含水量很高，在空氣中容易風(fēng)化，含有一定量的原 生腐殖酸，揮發(fā)份含量一般在45-55%之間。由于褐煤水份高，熱值低，易風(fēng)化自燃，單位能 量的運(yùn)輸成本高，不利于長(zhǎng)距離輸送和儲(chǔ)存。褐煤直接燃燒熱效率也很低。褐煤作為原料 在液化、干餾和氣化過(guò)程中都需要把煤中的水份降至10%以下。故褐煤提質(zhì)加工稱(chēng)為褐煤 高效開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵。所謂褐煤提質(zhì)是指褐煤在脫水、成型和熱分解等過(guò)程中，煤的組成和 結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)化成具有近似煙煤性質(zhì)的提質(zhì)煤。現(xiàn)有的各種褐煤提質(zhì)技術(shù)在《褐煤提 質(zhì)技術(shù)現(xiàn)狀及我國(guó)褐煤提質(zhì)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)初探》(神華科技第二期作者邵俊杰-2009年4 月)一文中有了比較全面的描述。同本發(fā)明最相關(guān)的主要有D-K非蒸發(fā)脫水工藝和K-燃料技術(shù)。日本電源開(kāi)發(fā)公 司(D)和川崎重工公司(K)從1976年開(kāi)始研究并成功開(kāi)發(fā)出了 D-K非蒸發(fā)脫水工藝。D-K 脫水工藝可實(shí)現(xiàn)褐煤水分在非蒸發(fā)條件下加熱，使水分以液體狀態(tài)從褐煤中脫出，其煤質(zhì) 變化類(lèi)似天然的煤化作用。K-燃料技術(shù)，即美國(guó)KFx公司發(fā)明專(zhuān)利《含碳原料熱提質(zhì)的方法和裝置》(中國(guó)專(zhuān) 利公開(kāi)號(hào)CN 1989227A)，該技術(shù)方案中，對(duì)含碳原料在加壓蒸汽環(huán)境中進(jìn)行熱提質(zhì)，以去 除水分和其它副產(chǎn)品。加工容器中可以采用多種水/固體分離裝置，以盡量多地從被提質(zhì) 的裝料中去除水分。加熱介質(zhì)吸入噴嘴和加工室通氣口策略設(shè)計(jì)在加工容器壁上，以盡量 減少加熱介質(zhì)至容器排氣口的短路，并連續(xù)地從裝料和凝結(jié)蒸汽中去除熱水，使得從加工 容器中去除的提質(zhì)原料在排出時(shí)不攜帶游離水分。提質(zhì)后，可以對(duì)裝料進(jìn)行再水合，以提高 運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中的穩(wěn)定性。但上述技術(shù)都存在著缺點(diǎn)。D-K非蒸發(fā)脫水工藝和K-燃料技術(shù)，在提質(zhì)前沒(méi)有對(duì) 原料進(jìn)行洗滌和浸出，成品細(xì)粉多，在成品運(yùn)輸尤其是裝卸作業(yè)中，更易產(chǎn)生粉塵，不但影 響作業(yè)環(huán)境，而且造成產(chǎn)品損失。K-燃料技術(shù)雖然在提質(zhì)后增加了再水合工序，但沒(méi)有改變 成品中細(xì)粉多的事實(shí)，不能從根本上改變粉塵對(duì)運(yùn)輸及裝卸作業(yè)造成的影響。而且再水合 過(guò)程提高了成品中的水分，降低了提質(zhì)效果。K-燃料技術(shù)還沒(méi)有利用蒸煮中產(chǎn)生的閃蒸汽和熱水對(duì)原料進(jìn)行充分預(yù)熱，因此， 生蒸汽(熱能)消耗高(大約是本專(zhuān)利技術(shù)的2-3倍)。D-K非蒸發(fā)脫水工藝雖然對(duì)閃蒸 汽和熱水進(jìn)行了利用，但僅限于蒸煮器之間。由于蒸煮器是高壓設(shè)備，造價(jià)高，使熱水熱能 回收受到限制。此外，K-燃料技術(shù)蒸煮器設(shè)有上、下兩個(gè)鎖斗，連續(xù)蒸煮，間斷進(jìn)(排)料，含有褐 煤的物料在差壓下通過(guò)鎖閥，物料中的固體物質(zhì)對(duì)閥門(mén)磨損大；下鎖斗在排料前，難以做到 將游離水先排盡，對(duì)提質(zhì)效率產(chǎn)生負(fù)面影響。故人們希望能進(jìn)一步開(kāi)發(fā)褐煤提質(zhì)技術(shù)以克服上述缺點(diǎn)。
發(fā)明概述第一方面，本發(fā)明提供了一種對(duì)褐煤進(jìn)行提質(zhì)的方法，包括以下步驟a.用溫度大于30°C的熱水對(duì)褐煤顆粒原料進(jìn)行洗滌和浸出處理，以除去所述褐 煤顆粒原料中所含的粉塵和一部分灰份以及一部分硫，同時(shí)得到經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒； 然后，b.使所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)入蒸煮器，然后在加壓條件下用蒸汽蒸煮該褐 煤顆粒一定時(shí)間，以得到經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒，并排出在蒸煮過(guò)程中所得到的液體水； 然后，c.使所述蒸煮器卸壓，然后從中排出所述經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒。第二方面，本發(fā)明提供了一種對(duì)褐煤進(jìn)行提質(zhì)并提高過(guò)程熱效率的方法，包括以 下步驟a.用溫度大于30°C的熱水對(duì)褐煤顆粒原料進(jìn)行洗滌和浸出處理，以除去所述褐 煤顆粒原料中所含的粉塵和一部分灰份以及一部分硫，同時(shí)得到經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒； 然后，b.在多個(gè)蒸煮器中在加壓條件下用蒸汽對(duì)所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行蒸煮， 所述多個(gè)蒸煮器就所述褐煤顆粒的流向來(lái)說(shuō)為并聯(lián)連接，且每個(gè)蒸煮器均包含一次蒸汽入 口和二次蒸汽入口，其中每個(gè)蒸煮器的操作過(guò)程按時(shí)間順序分為以下子步驟i、裝入所述 經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒；ii、經(jīng)由二次蒸汽入口通入來(lái)自剛蒸煮完畢的另外的蒸煮器的蒸 汽，以對(duì)所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮，同時(shí)使該另外的蒸煮器卸壓；iii、從一次 蒸汽入口通入來(lái)自蒸汽發(fā)生器的一次蒸汽繼續(xù)對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行蒸煮，蒸煮進(jìn)行一定時(shí) 間，得到經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒，并排出在蒸煮過(guò)程中所得到的液體水；iv、通過(guò)將該蒸 煮器中的蒸汽排放到其它某一個(gè)或某幾個(gè)正要進(jìn)行子步驟ii的蒸煮器中以對(duì)該蒸煮器進(jìn) 行卸壓；然后；c.從卸壓完畢后的蒸煮器中排出所述經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒。附圖簡(jiǎn)述

圖1是本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方案的示意性工藝流程圖。圖2是本發(fā)明的第一方面的優(yōu)選實(shí)施方案的示意性工藝流程圖。圖3是本發(fā)明的第二方面的多個(gè)蒸煮器的示意性工藝流程圖。圖4是本發(fā)明的實(shí)施例中所采用的實(shí)驗(yàn)用蒸煮器的示意圖。附圖僅僅是示意性的，不打算以任何方式限制本發(fā)明。發(fā)明詳述在本發(fā)明的第一方面的步驟a中，用溫度大于30°C的熱水對(duì)褐煤顆粒原料進(jìn)行洗 滌和浸出處理，以除去所述褐煤顆粒原料中所含的粉塵和一部分灰份以及一部分硫，同時(shí) 得到經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒。其中所述洗滌和浸出在洗滌器中進(jìn)行，所述粉塵通過(guò)水的洗 滌作用除去，所述一部分灰份以及一部分硫通過(guò)水的浸出作用而除去。其中所述褐煤顆粒 原料的粒度為3-100mm，優(yōu)選5_50mm，含水量為> 20%。該原料可以通過(guò)對(duì)褐煤原煤進(jìn)行 破碎和篩分而得到。其中所述熱水可以是任何來(lái)源的熱水，只要其溫度大于30°C即可。在 在本發(fā)明的第一方面的步驟a的最簡(jiǎn)單的實(shí)施方案中，所述熱水是由單獨(dú)的熱水器所產(chǎn)生 的熱水。在第一方面的步驟a的優(yōu)選實(shí)施方案中，為了實(shí)現(xiàn)熱效率的最大化，所述熱水是用來(lái)自下文所述的蒸煮器的卸壓過(guò)程所排放的蒸汽對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮后所產(chǎn)生的 冷凝水，或者是用所述減壓閃蒸所產(chǎn)生的蒸汽對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮后所產(chǎn)生的冷凝 水，或者是所述蒸煮過(guò)程中所得到的液體水。當(dāng)然，也可以使用以上各種熱水的組合。用所 述熱水對(duì)所述褐煤顆粒原料進(jìn)行洗滌和浸出，能夠除去褐煤顆粒原料中所含的粉塵和一部 分灰份以及一部分硫。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，可以將褐煤顆粒原料中的幾乎全部的細(xì)小 粉塵、30%左右的灰份以及一部分硫洗滌除去。該洗滌還可以起到用熱水對(duì)褐煤顆粒原料 進(jìn)行預(yù)加熱的作用。洗滌后得到經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒。該洗滌過(guò)程在洗滌器中進(jìn)行，洗 滌器可以是一個(gè)也可以是多個(gè)。在本發(fā)明的最簡(jiǎn)單的實(shí)施方案中，僅采用一個(gè)洗滌器進(jìn)行 所述洗滌過(guò)程，則此時(shí)該過(guò)程為間歇過(guò)程，其具體過(guò)程如下先將第一批褐煤顆粒原料裝入 洗滌器中，然后向洗滌器中通入熱水，洗滌一定時(shí)間后，先排出熱水，然后再排出經(jīng)初步改 質(zhì)的褐煤顆粒，然后再裝入第二批褐煤顆粒原料進(jìn)行下一批次的操作，如此周而復(fù)始。在第 一方面的步驟a的優(yōu)選實(shí)施方案中，采用多個(gè)洗滌器進(jìn)行所述洗滌過(guò)程，各個(gè)洗滌器基本 上各自獨(dú)立地進(jìn)行操作，但控制各個(gè)洗滌器所處的操作階段以使得每一時(shí)刻總有至少一個(gè) 洗滌器在進(jìn)行褐煤顆粒原料的裝料，也總有至少一個(gè)洗滌器在向外排出經(jīng)初步改質(zhì)的褐煤 顆粒，其余的洗滌器則正在進(jìn)行洗滌。如此可以實(shí)現(xiàn)在整體上基本連續(xù)的洗滌操作。所述 洗滌器可在常壓或加壓下進(jìn)行。在本發(fā)明的第一方面的步驟b中，使所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)入蒸煮器，然 后在加壓條件下用蒸汽蒸煮該褐煤顆粒一定時(shí)間，以得到經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒，并排 出在蒸煮過(guò)程中所得到的液體水。所述蒸煮器為承壓容器，其至少包含罐體、煤進(jìn)料口、熱 水進(jìn)料口、蒸汽進(jìn)料口、煤出料口、水出料口、蒸汽出料口。所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒從煤 進(jìn)料口進(jìn)入罐體中，然后通過(guò)蒸汽進(jìn)料口弓I入蒸汽，該蒸汽具有一定的壓力。所述蒸汽為任 何來(lái)源的蒸汽，優(yōu)選飽和蒸汽，更優(yōu)選過(guò)熱蒸汽。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述蒸是來(lái)自蒸汽 發(fā)生器的一次蒸汽，又稱(chēng)為生蒸汽，其也可以是飽和蒸汽或過(guò)熱蒸汽。在加壓條件下用所述 蒸汽蒸煮褐煤顆粒一定時(shí)間。所述加壓條件是指蒸汽的絕對(duì)壓力為l-9MPa，所述一定時(shí)間 為5-120分鐘。經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒在加壓蒸汽的作用下被脫水，得到經(jīng)進(jìn)一步改質(zhì)的 褐煤顆粒。所脫除的液體水則匯集在蒸煮器底部，并在蒸煮過(guò)程中連續(xù)地或間歇地從水出 料口排出，該液體水排出后可任選地用作本發(fā)明的步驟a中的熱水。在蒸煮過(guò)程中，可任選 地從蒸煮器的蒸汽出料口排出一部分不凝氣體，以維持所述加壓條件。所述不凝氣體主要 是隨煤帶入的空氣以及煤中的一些揮發(fā)份，一部分蒸汽也會(huì)隨不凝氣體排出蒸煮器。蒸煮 完畢后進(jìn)行以下所述的步驟C。在本發(fā)明的第一方面的步驟c中，使所述蒸煮器卸壓，然后從中排出所述經(jīng)進(jìn)一 步提質(zhì)的褐煤顆粒。其中所述卸壓通過(guò)向蒸煮器外排放蒸汽來(lái)進(jìn)行，或者所述卸壓通過(guò)對(duì) 蒸煮完畢后的物料進(jìn)行減壓閃蒸來(lái)進(jìn)行，該減壓閃蒸通過(guò)從蒸汽出料口或從水出料口抽真 空來(lái)進(jìn)行，通過(guò)抽真空使蒸煮器內(nèi)壓力降低，使得一部分仍存在于經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆 粒中的水在減壓下又被蒸發(fā)，起到進(jìn)一步從褐煤中脫水的作用。通過(guò)所述蒸汽出料口來(lái)向 外排放蒸汽，以進(jìn)行卸壓。該卸壓過(guò)程一直持續(xù)進(jìn)行直至所述蒸煮器內(nèi)的壓力為常壓。然 后從蒸煮器的煤出料口排出所述經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒。由于此時(shí)蒸煮器內(nèi)的壓力已經(jīng) 為常壓，故排出褐煤顆粒的過(guò)程中固體物質(zhì)對(duì)出料閥門(mén)的磨損得以降低。以上是本發(fā)明的第一方面的各步驟的詳細(xì)說(shuō)明，圖1中簡(jiǎn)要示出了各步驟之間的流程關(guān)系。在本發(fā)明的第一方面的優(yōu)選實(shí)施方案中，在步驟a和步驟b之間還包括用所述蒸 煮器的卸壓過(guò)程所產(chǎn)生的蒸汽對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮的步驟，或者在步驟a和步驟b 之間還包括用所述減壓閃蒸所產(chǎn)生的蒸汽對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮的步驟，如圖2所 示。預(yù)蒸煮的作用是對(duì)所述經(jīng)初步改質(zhì)的煤進(jìn)行正式蒸煮前的預(yù)熱，這可以縮短正式蒸煮 所需要的時(shí)間，還可以實(shí)現(xiàn)卸壓過(guò)程所產(chǎn)生的蒸汽和減壓閃蒸所產(chǎn)生的蒸汽中的熱能的充 分利用。在本發(fā)明的第一方面的優(yōu)選實(shí)施方案中，還可包括對(duì)所述經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆 粒進(jìn)行干燥和冷卻的步驟。這些干燥和冷卻步驟是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，例如干燥可以 通過(guò)熱風(fēng)烘干來(lái)進(jìn)行，冷卻可以通過(guò)向經(jīng)干燥的褐煤中通入冷風(fēng)來(lái)進(jìn)行，具體干燥和冷卻 步驟的細(xì)節(jié)在此不再贅述。以上是本發(fā)明的第一方面的詳細(xì)介紹，但本發(fā)明還可以以其它方式來(lái)實(shí)施，見(jiàn)本 發(fā)明的第二方面的技術(shù)方案。在本發(fā)明的第二方面的步驟a中，用溫度大于30°C的熱水對(duì)褐煤顆粒原料進(jìn)行洗 滌和浸出處理，以除去所述褐煤顆粒原料中所含的粉塵和一部分灰份以及一部分硫，同時(shí) 得到經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒。其中所述褐煤顆粒原料的粒度為3-100mm，優(yōu)選5-50mm，含水 量為>20%。該原料可以通過(guò)對(duì)褐煤原煤進(jìn)行破碎和篩分而得到。其中所述熱水可以是 任何來(lái)源的熱水，只要其溫度大于30°C即可。在本發(fā)明的第二方面的步驟a的最簡(jiǎn)單的實(shí) 施方案中，所述熱水是由單獨(dú)的熱水器所產(chǎn)生的熱水。在第二方面的步驟a的優(yōu)選實(shí)施方 案中，為了實(shí)現(xiàn)熱效率的最大化，所述熱水是用來(lái)自下文所述的蒸煮器的卸壓過(guò)程的蒸汽 對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮后所產(chǎn)生的冷凝水，或者是用所述減壓閃蒸所產(chǎn)生的蒸汽對(duì)所 述褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮后所產(chǎn)生的冷凝水，或者是在所述蒸煮過(guò)程中從所述蒸煮器中排出 的液體水。當(dāng)然，也可以使用以上各種熱水的組合。用所述熱水對(duì)所述褐煤顆粒原料進(jìn)行 洗滌，能夠除去褐煤顆粒原料中所含的粉塵和一部分灰份以及一部分硫。例如，在一個(gè)實(shí)施 方案中，可以將褐煤顆粒原料中的幾乎全部的細(xì)小粉塵、30%左右的灰份以及一部分硫洗 滌除去。該洗滌還可以起到用熱水對(duì)褐煤顆粒原料進(jìn)行預(yù)加熱的作用。洗滌后得到經(jīng)初步 提質(zhì)的褐煤顆粒。該洗滌過(guò)程在洗滌器中進(jìn)行，洗滌器可以是一個(gè)也可以是多個(gè)。在第二 方面的步驟a的最簡(jiǎn)單的實(shí)施方案中，僅采用一個(gè)洗滌器進(jìn)行所述洗滌過(guò)程，則此時(shí)該步 驟a為間歇過(guò)程，其具體過(guò)程如下先將第一批褐煤顆粒原料裝入洗滌器中，然后向洗滌器 中通入熱水，洗滌一定時(shí)間后，先排出熱水，然后再排出經(jīng)初步改質(zhì)的褐煤顆粒，然后再裝 入第二批褐煤顆粒原料進(jìn)行下一批次的操作，如此周而復(fù)始。在第二方面的步驟a的優(yōu)選 實(shí)施方案中，所述步驟a在多個(gè)洗滌器中進(jìn)行，所述多個(gè)洗滌器就褐煤顆粒的流向和所述 熱水的流向來(lái)說(shuō)為均為并聯(lián)連接，洗滌后得到的經(jīng)初步改質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)入第二方面的步 驟b中進(jìn)行蒸煮處理。或者，在第二方面的步驟a的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述多個(gè)洗滌 器就褐煤顆粒的流向來(lái)說(shuō)為并聯(lián)連接，且每個(gè)洗滌器均至少包含第一熱水入口和第二熱水 入口，其中每個(gè)洗滌器的操作過(guò)程按時(shí)間順序分為以下子步驟i、裝入所述褐煤顆粒原料； ii、經(jīng)由第一熱水入口通入從剛洗滌完畢的另外的洗滌器中排出的熱水，以對(duì)所述褐煤顆 粒原料進(jìn)行第一次洗滌；iii、通入由單獨(dú)的熱水器所產(chǎn)生的熱水，或者通入用來(lái)自所述蒸 煮器的卸壓過(guò)程的蒸汽對(duì)所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮后所產(chǎn)生的冷凝水，或者 通入用所述減壓閃蒸所產(chǎn)生的蒸汽對(duì)所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮后所產(chǎn)生的7冷凝水，以進(jìn)行第二次洗滌，直至洗滌完畢，得到所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒；iv、將該洗滌 器中的熱水排放到其它某一個(gè)或某幾個(gè)正要進(jìn)行子步驟ii的洗滌器中，所述經(jīng)初步提質(zhì) 的褐煤顆粒則排出洗滌器以待被送至所述步驟b進(jìn)行蒸煮。以上各個(gè)洗滌器基本上各自獨(dú) 立地進(jìn)行操作，但控制各個(gè)洗滌器所處的操作階段以使得每一時(shí)刻總有至少一個(gè)洗滌器在 進(jìn)行褐煤顆粒原料的裝料，也總有至少一個(gè)洗滌器在向外排出經(jīng)初步改質(zhì)的褐煤顆粒，其 余的洗滌器則正在進(jìn)行洗滌。如此可以實(shí)現(xiàn)在整體上基本連續(xù)的洗滌操作。所述洗滌器在 常壓或加壓下進(jìn)行。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述第一熱水入口和第二熱水入口可以是 同一個(gè)熱水入口，其在不同的時(shí)間段內(nèi)通入不同來(lái)源的熱水。在本發(fā)明的第二方面的步驟b中，在多個(gè)蒸煮器中在加壓條件下用蒸汽對(duì)所述經(jīng) 初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行蒸煮，所述多個(gè)蒸煮器就所述褐煤顆粒的流向來(lái)說(shuō)為并聯(lián)連接， 且每個(gè)蒸煮器的結(jié)構(gòu)與前述結(jié)構(gòu)基本相同，只是蒸汽入口改為包含一次蒸汽入口和二次蒸 汽入口。各個(gè)蒸煮器基本上獨(dú)立地進(jìn)行操作，其中每個(gè)蒸煮器的操作過(guò)程按時(shí)間順序分為 以下子步驟i、裝入所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒；ii、經(jīng)由二次蒸汽入口通入來(lái)自剛蒸煮 完畢的另外的蒸煮器的蒸汽，以對(duì)所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮，同時(shí)使該另外 的蒸煮器卸壓；i i i、從一次蒸汽入口通入來(lái)自蒸汽發(fā)生器的一次蒸汽繼續(xù)對(duì)所述褐煤顆粒 進(jìn)行蒸煮，蒸煮進(jìn)行一定時(shí)間，得到經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒，并排出在蒸煮過(guò)程中所得到 的液體水；iv、通過(guò)將該蒸煮器中的蒸汽排放到其它某一個(gè)或某幾個(gè)正要進(jìn)行子步驟ii的 蒸煮器中以對(duì)該蒸煮器進(jìn)行卸壓。其中所述加壓條件是指蒸汽的絕對(duì)壓力為l_9MPa，所述 一定時(shí)間為5-120分鐘。所述卸壓進(jìn)行到蒸煮器內(nèi)的壓力為常壓。對(duì)多個(gè)蒸煮器的數(shù)目和 各個(gè)蒸煮器所處的子步驟進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)每一時(shí)刻總有至少一個(gè)蒸煮器在進(jìn)行步驟i，也 總有至少一個(gè)蒸煮器在進(jìn)行步驟iv，其余的蒸煮器則正在進(jìn)行步驟ii或iii。并對(duì)各蒸煮 器之間的蒸汽管路和閥門(mén)進(jìn)行布置和調(diào)節(jié)，以使得某個(gè)蒸煮器卸壓過(guò)程所排出的蒸汽能夠 進(jìn)入另一個(gè)或幾個(gè)正要進(jìn)行子步驟ii的蒸煮器。這樣的管路和閥門(mén)的布置和調(diào)節(jié)是本領(lǐng) 域技術(shù)人員公知的，在此不再贅述。如此可以實(shí)現(xiàn)在整體上基本連續(xù)的蒸煮操作。在一個(gè) 優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述一次蒸汽入口和二次蒸汽入口可以是同一個(gè)蒸汽入口，其在不同 的時(shí)間段內(nèi)通入不同來(lái)源的蒸汽。步驟b之后，然后進(jìn)行本發(fā)明的第二方面的步驟C。圖3 示意性地示出了多個(gè)蒸煮器并聯(lián)連接以及各蒸煮器之間的管路和閥門(mén)布置的示例性圖，其 中這些管路和閥門(mén)布置方式以能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的為要求進(jìn)行布置，本領(lǐng)域技術(shù)人員能 夠?qū)崿F(xiàn)這種布置，且布置方式并不限于圖中所示的具體方式。本發(fā)明的第二方面的步驟c與本發(fā)明的第一方面的步驟c相同。在本發(fā)明的第二方面的優(yōu)選實(shí)施方案中，在步驟a和步驟b之間還包括用所述蒸 煮器的卸壓過(guò)程所產(chǎn)生的蒸汽對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮的步驟，或者在步驟a和步驟b 之間還包括用所述減壓閃蒸所產(chǎn)生的蒸汽對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮的步驟。預(yù)蒸煮的作 用是對(duì)所述經(jīng)初步改質(zhì)的煤進(jìn)行正式蒸煮前的預(yù)熱，這可以縮短正式蒸煮所需要的時(shí)間， 還可以實(shí)現(xiàn)卸壓過(guò)程的蒸汽和減壓閃蒸所產(chǎn)生的蒸汽中的熱能的充分利用。在本發(fā)明的第 二方面的優(yōu)選實(shí)施方案中，還可包括對(duì)所述經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行干燥和冷卻的步 驟。這些干燥和冷卻步驟是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，例如干燥可以通過(guò)熱風(fēng)烘干來(lái)進(jìn)行， 冷卻可以通過(guò)向經(jīng)干燥的褐煤中通入冷風(fēng)來(lái)進(jìn)行，具體干燥和冷卻步驟的細(xì)節(jié)在此不再贅 述。8實(shí)施例結(jié)合附圖，通過(guò)以下實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方案，這些實(shí)施例僅僅是出于 舉例說(shuō)明的目的而提供的，例如，為了敘述清楚和完整起見(jiàn)，實(shí)施例中提到了很多具體工藝 步驟和設(shè)備，這些工藝步驟和設(shè)備并非全都是實(shí)施本發(fā)明的方法所必需的。實(shí)施例也不打 算以任何方式限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的真實(shí)范圍僅由權(quán)利要求確定。在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模上進(jìn)行了各實(shí)施例。其中本發(fā)明實(shí)驗(yàn)蒸煮器結(jié)構(gòu)如圖4所示上部 是法蘭及蓋板結(jié)構(gòu)，蓋板上配有壓力、溫度儀表和放空閥，底部有出水閥，側(cè)面有進(jìn)汽閥?？?容積約4升，實(shí)驗(yàn)用樣品煤塊先用金屬網(wǎng)袋裝好，再?gòu)纳喜糠ㄌm口放入蒸煮器內(nèi)；蒸煮壓力 通過(guò)側(cè)面的進(jìn)汽閥調(diào)節(jié)；蒸煮溫度通過(guò)底部的出水閥和上部的排氣閥控制，保持蒸煮器內(nèi) 蒸汽處于飽和狀態(tài)。每次實(shí)驗(yàn)樣品煤塊濕重lOOOg，樣品煤塊粒徑6-20mm。洗滌步驟則是用蒸煮產(chǎn)生的液體水在實(shí)驗(yàn)室電爐上加熱，對(duì)樣品煤進(jìn)行洗滌，洗 滌溫度80-90 0C，洗滌器內(nèi)的壓力為常壓。實(shí)驗(yàn)中烘干是在烘箱中進(jìn)行的，烘箱溫度控制在100-105°C。其中各實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)試方法如下煤中全水分測(cè)定依據(jù)GB/T211_2007 ；煤的分 析水分、灰分、揮發(fā)份的測(cè)試依據(jù)，煤的工業(yè)分析方法GB/T212-2008;煤的發(fā)熱量測(cè)定依 據(jù)GB/T213-2008 ；折干基水份、折干基灰份、折干基揮發(fā)份是指基于除去水份后的干基煤 的重量計(jì)算的。對(duì)比例樣品為褐煤，經(jīng)篩選，取6_20mm顆粒，未作洗滌處理，直接進(jìn)行蒸煮。三個(gè)褐煤樣 品的蒸煮壓力分別為1. OMPa,2. 5MPa、4. OMPa，蒸煮時(shí)間均為30分鐘，兩個(gè)褐煤樣品的蒸煮 壓力為4. OMPa，蒸煮時(shí)間分別為15分鐘、45分鐘，共5個(gè)實(shí)驗(yàn)。具體的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié) 果見(jiàn)表1。實(shí)施例樣品為褐煤，經(jīng)篩選，取6_20mm顆粒，先進(jìn)行洗滌，然后進(jìn)行蒸煮。其中具體的洗 滌時(shí)間和蒸煮條件以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。對(duì)比表1和表2中的數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，對(duì)于剛蒸煮完畢的褐煤來(lái)說(shuō)，在折干基發(fā)熱 量、折干基灰份和折干基揮發(fā)份等方面，實(shí)施例均優(yōu)于對(duì)比例。對(duì)于經(jīng)過(guò)干燥后的成品來(lái) 說(shuō)，在折干基發(fā)熱量、折干基灰份和折干基揮發(fā)份等方面，實(shí)施例也都明顯優(yōu)于對(duì)比例。實(shí) 驗(yàn)中經(jīng)過(guò)目測(cè)還發(fā)現(xiàn)，實(shí)施例中獲得的成品在運(yùn)輸過(guò)程中所產(chǎn)生的粉塵要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于對(duì)比例 中獲得的樣品。對(duì)實(shí)施例和對(duì)比例的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，這些優(yōu)點(diǎn)顯然是在蒸煮 之前先進(jìn)行洗滌步驟所帶來(lái)的。本發(fā)明在對(duì)褐煤進(jìn)行蒸煮之前先對(duì)其進(jìn)行洗滌這一步驟是 與本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)思路背道而馳的。因?yàn)樘烊缓置褐斜緛?lái)就含有大量的水，在常規(guī) 的以脫水為目的的褐煤改質(zhì)技術(shù)例如D-K非蒸發(fā)脫水和K-燃料技術(shù)中，本領(lǐng)域技術(shù)人員自 然希望被處理的褐煤中的水含量越少越好，至少不希望在天然褐煤的水含量基礎(chǔ)上再去增 加水含量，故不會(huì)想到先對(duì)褐煤進(jìn)行洗滌處理，因?yàn)檫@顯然會(huì)又向本就水含量不低的褐煤 原料中引入大量水。而本發(fā)明則反其道而行之，在蒸煮之前引入了洗滌步驟，并獲得了諸多 出人意料的有益技術(shù)效果。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，由于蒸煮器先卸壓至常壓后再排出 固體物料，故固體物料對(duì)卸料閥門(mén)的磨損比在高壓下卸料的D-K非蒸發(fā)脫水和K-燃料技術(shù)
權(quán)利要求
1.一種對(duì)褐煤進(jìn)行提質(zhì)的方法，包括以下步驟a.用溫度大于30°C的熱水對(duì)褐煤顆粒原料進(jìn)行洗滌和浸出處理，以除去所述褐煤顆 粒原料中所含的粉塵和一部分灰份以及一部分硫，同時(shí)得到經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒；然后，b.使所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)入蒸煮器，然后在加壓條件下用蒸汽蒸煮該褐煤 顆粒一定時(shí)間，以得到經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒，并排出在蒸煮過(guò)程中所得到的液體水 ’然 后，c.使所述蒸煮器卸壓，然后從中排出所述經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述蒸汽為來(lái)自蒸汽發(fā)生器的一次蒸汽，該一次蒸汽為飽 和蒸汽或過(guò)熱蒸汽。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述卸壓通過(guò)向蒸煮器外排放蒸汽來(lái)進(jìn)行。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述卸壓通過(guò)對(duì)蒸煮完畢后的物料進(jìn)行減壓閃蒸來(lái)進(jìn)行。
5.權(quán)利要求1的方法，其中進(jìn)行所述卸壓直至所述蒸煮器內(nèi)的壓力為常壓。
6.權(quán)利要求3的方法，其中在步驟a和步驟b之間還包括用來(lái)自所述蒸煮器的卸壓過(guò) 程所排放的蒸汽對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮的步驟。
7.權(quán)利要求4的方法，其中在步驟a和步驟b之間還包括用所述減壓閃蒸所產(chǎn)生的蒸 汽對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮的步驟。
8.權(quán)利要求1的方法，其中步驟a中的褐煤顆粒原料的粒度為3-100mm，含水量為 彡 20%。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述熱水是由單獨(dú)的熱水器所產(chǎn)生的熱水，或者是用來(lái)自 所述蒸煮器的卸壓過(guò)程所排放的蒸汽對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮后所產(chǎn)生的冷凝水，或者 是用所述減壓閃蒸所產(chǎn)生的蒸汽對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮后所產(chǎn)生的冷凝水，或者是所 述蒸煮過(guò)程中所得到的液體水或它們的組合。
10.權(quán)利要求1的方法，其中所述加壓條件是指蒸汽的絕對(duì)壓力為l_9MPa，所述一定時(shí) 間為5-120分鐘。
11.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，還包括對(duì)所述經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行干燥 和冷卻的步驟。
12.—種對(duì)褐煤進(jìn)行提質(zhì)并提高過(guò)程熱效率的方法，包括以下步驟a.用溫度大于30°C的熱水對(duì)褐煤顆粒原料進(jìn)行洗滌和浸出處理，以除去所述褐煤顆 粒原料中所含的粉塵和一部分灰份以及一部分硫，同時(shí)得到經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒；然后，b.在多個(gè)蒸煮器中在加壓條件下用蒸汽對(duì)所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行蒸煮，所述 多個(gè)蒸煮器就所述褐煤顆粒的流向來(lái)說(shuō)為并聯(lián)連接，且每個(gè)蒸煮器均包含一次蒸汽入口和 二次蒸汽入口，其中每個(gè)蒸煮器的操作過(guò)程按時(shí)間順序分為以下子步驟i、裝入所述經(jīng)初 步提質(zhì)的褐煤顆粒；ii、經(jīng)由二次蒸汽入口通入來(lái)自剛蒸煮完畢的另外的蒸煮器的蒸汽，以 對(duì)所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮，同時(shí)使該另外的蒸煮器卸壓；iii、從一次蒸汽 入口通入來(lái)自蒸汽發(fā)生器的一次蒸汽繼續(xù)對(duì)所述褐煤顆粒進(jìn)行蒸煮，蒸煮進(jìn)行一定時(shí)間， 得到經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒，并排出在蒸煮過(guò)程中所得到的液體水；iv、通過(guò)將該蒸煮器 中的蒸汽排放到其它某一個(gè)或某幾個(gè)正要進(jìn)行子步驟ii的蒸煮器中以對(duì)該蒸煮器進(jìn)行卸 壓；然后；c.從卸壓完畢后的蒸煮器中排出所述經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒。
13.權(quán)利要求12的方法，其中進(jìn)行卸壓直至蒸煮器內(nèi)的壓力為常壓。
14.權(quán)利要求12的方法，其中所述熱水是由單獨(dú)的熱水器所產(chǎn)生的熱水，或者是用來(lái) 自所述蒸煮器的卸壓過(guò)程的所排放的蒸汽對(duì)所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮后所 產(chǎn)生的冷凝水，或者是用所述減壓閃蒸所產(chǎn)生的蒸汽對(duì)所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行預(yù) 蒸煮后所產(chǎn)生的冷凝水，或者是所述蒸煮過(guò)程中所得到的液體水或它們的組合。
15.權(quán)利要求12的方法，其中所述步驟a在多個(gè)洗滌器中進(jìn)行，所述多個(gè)洗滌器就褐煤 顆粒的流向和所述熱水的流向來(lái)說(shuō)為均為并聯(lián)連接。
16.權(quán)利要求12的方法，其中所述步驟a在多個(gè)洗滌器中進(jìn)行，所述多個(gè)洗滌器就褐煤 顆粒的流向來(lái)說(shuō)為并聯(lián)連接，且每個(gè)洗滌器均至少包含第一熱水入口和第二熱水入口，其 中每個(gè)洗滌器的操作過(guò)程按時(shí)間順序分為以下子步驟i、裝入所述褐煤顆粒原料；ii、經(jīng) 由第一熱水入口通入從剛洗滌完畢的另外的洗滌器中排出的熱水，以對(duì)所述褐煤顆粒原料 進(jìn)行第一次洗滌；iii、通入由單獨(dú)的熱水器所產(chǎn)生的熱水，或者通入用來(lái)自所述蒸煮器的 卸壓過(guò)程的蒸汽對(duì)所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮后所產(chǎn)生的冷凝水，或者通入用 所述減壓閃蒸所產(chǎn)生的蒸汽對(duì)所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行預(yù)蒸煮后所產(chǎn)生的冷凝水， 或者通入從所述蒸煮過(guò)程中排出的所述液體水，以進(jìn)行第二次洗滌，直至洗滌完畢，得到所 述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒；iv、將該洗滌器中的熱水排放到其它某一個(gè)或某幾個(gè)正要進(jìn)行 子步驟ii的洗滌器中，所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒則排出洗滌器以待被送至所述步驟b進(jìn) 行蒸煮。
17.權(quán)利要求12的方法，其中所述加壓條件是指蒸汽的絕對(duì)壓力為l_9MPa，所述一定 時(shí)間為5-120分鐘。
18.權(quán)利要求12-17中任一項(xiàng)的方法，還包括對(duì)所述經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)行干 燥和冷卻的步驟。
19.權(quán)利要求12的方法，其中所述一次蒸汽入口和二次蒸汽入口為同一個(gè)蒸汽入口。
20.權(quán)利要求12的方法，其中所述第一熱水入口和所述第二熱水入口為同一個(gè)熱水入
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)褐煤進(jìn)行提質(zhì)的方法，包括以下步驟a.用溫度大于30℃的熱水對(duì)褐煤顆粒原料進(jìn)行洗滌和浸出處理，以除去所述褐煤顆粒原料中所含的粉塵和一部分灰份以及一部分硫，同時(shí)得到經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒；然后，b.使所述經(jīng)初步提質(zhì)的褐煤顆粒進(jìn)入蒸煮器，然后在加壓條件下用蒸汽蒸煮該褐煤顆粒一定時(shí)間，以得到經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒，并排出在蒸煮過(guò)程中所得到的液體水；然后，c.使所述蒸煮器卸壓，然后從中排出所述經(jīng)進(jìn)一步提質(zhì)的褐煤顆粒。
文檔編號(hào)C10L9/00GK102051246SQ201010604379
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者侯永萍, 姚天玲, 徐斌, 李穎, 褚臘林, 馬紅松 申請(qǐng)人:徐斌