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褐煤提质机械热压脱水技术_郑州东鼎褐煤提质设备厂家
发布于:2015-06-06
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    褐煤提质技术中机械热压脱水也是一种非蒸发脱水的改性方式,采用加热处理和机械挤压共同作用,把褐煤内部的水分压榨出来.其原理概括起来有以下三个方面:(Ⅰ)较高温度下煤中水的密度降低、体积膨胀,导致煤的空隙结构含有水分降低;(Ⅱ)高温高压条件导致褐煤颗粒软化和煤的微观结构坍塌破坏,褐煤颗粒的孔容减小,含水量下降;(Ⅲ)高温下部分含氧官能团分解,生成物中的二氧化碳排出微孔,带出微孔内的水分,同时含氧官能团的分解降低了煤颗粒的重吸水能力,运用这一个方法,可以降低热处理的温度,有利于设备加工和成本降低。但是这一方法需要一个较大的机械力(10Mpa以上),才可以达到较好的改性效果。
褐煤机械热压脱水技术
    褐煤提质机械热压脱水技术最先由德国多特蒙德大学的Strauss开始研究,后来世界上大量实验室规模的研究得以开展,研究认为,水的脱除率随着温度的升高而大约呈线性增加,当温度达到150-210℃时,通过机械压力可以将原褐煤中含有的55%的水分降低到16%左右,同时褐煤内部的孔隙结构也发生了变化,其中反应温度和压力对孔径分布的影响较大,随着反应温度的提高,中孔体积增加,褐煤内表面积变大。而随着反应压力的增加,微孔和中孔的体积变小。将处理后的煤样制取水煤浆,可以大幅度地提高低阶煤的成浆浓度。Guo J等应用MTE方法(250-280℃, 12MPa的机械压力)将两种澳大利亚褐煤的成浆浓度从30%提高到了60%。通过机械热压脱水效率的研究发现,其大部分的水分脱除发生在反应刚开始的阶段,反应停留时间的加长对脱水效果几乎没有影响,这使得工业上大规模应用于电厂成为了可能。
    近年来国内也对褐煤机械热压脱水开展了研究,中国矿业大学利用自制的热压脱水设备对内蒙额吉褐煤进行了热压脱水,考察了温度、压力、保压时间对褐煤脱水提质的影响,以及工艺过程对硫分的脱除效果,结果表明:在160℃,7MPa和保压时间300s的条件下,褐煤的水分可降至12.5%以下,水分脱除率达60%以上;在实验条件下,全硫脱除率达到了45%以上。
    浙江大学也初步完成了机械热压试脸台的设计,建造了试验台的模型装置。该装置通过压缩机带动活塞来为空腔提供压力,承受压力大于15Mpa,承受温度可达250℃.高温高压下可维持2小时以上。反应主体部分采用圆捅状,空腔chamber直径Φ70mm,高度180mm(空腔体积约0.69L)。采用不锈钢材料,电加热丝对空腔体内的煤样加热,装置通过压缩机(load cell)带动活塞(piston)来为空腔提供压力。活塞底部和空腔底部有过滤孔(porous frit)并附有滤网,来实现对空腔内水分的过滤清除。水分通过排出阀(drainage valves)排出,完成褐煤的机械热压脱水。

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