一種褐煤添加劑及褐煤脫水處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種褐煤脫水添加劑及褐煤脫水處理方法，褐煤脫水添加劑為水與陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、有機(jī)酸、水玻璃、碳酸鹽和氯化鹽類化合物中的一種或幾種按比例混合配制，其中水的比例在80%以上。褐煤脫水處理方法包括：露天堆放，噴灑褐煤脫水添加劑；破碎；再加褐煤添加劑，并冷壓成型蜂窩狀砌塊；最后晾干或低溫下干燥。本發(fā)明解決了褐煤（特別是軟質(zhì)褐煤）內(nèi)在水份在自然狀態(tài)或在僅有低溫?zé)犸L(fēng)（小于45℃）下無法干燥的情況；可使全水份大于55%及低位發(fā)熱量小于1600Kcal/kg的褐煤在眾多工業(yè)領(lǐng)域能得到充分利用。本發(fā)明方法顯著增加了褐煤“內(nèi)水”及“結(jié)合水”的疏水性、滲透性，大大提高了褐煤的工業(yè)利用價值。
【專利說明】一種褐煤添加劑及褐煤脫水處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及褐煤脫水技術(shù)，具體涉及一種褐煤脫水添加劑和褐煤脫水處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]褐煤，又名柴煤(wood coal)，是煤化程度最低的￡芒煤。據(jù)預(yù)測全世界褐煤地質(zhì)儲量約為4萬億噸，占煤炭儲量40%。中國已發(fā)現(xiàn)的褐煤資源量為1311.42億噸，約占中國煤炭保有資源量的13%，在目前全球能源日趨緊張的形勢下，褐煤的經(jīng)濟(jì)價值及其相關(guān)的加工生產(chǎn)技術(shù)日益被世界能源界所重視。
[0003]但是，由于褐煤水分含量高(30% — 60% )，熱值低大大限制了褐煤的使用價值。無論土狀褐煤或暗色褐煤其所含的高水份都是阻礙褐煤工業(yè)利用的障礙。直接燃燒褐煤的熱效率較低，溫室氣體排放量大。同時褐煤水份大，土狀褐煤的水份有的甚至大于60%。特別是對于收到基低位發(fā)熱量低，收到基水份又高的褐煤，將其全部收到基低位發(fā)熱量釋放出來，扣除將其收到基水份從常溫加熱至蒸發(fā)所需的熱量后已所剩無幾，因此這種褐煤如果要用加熱的方式進(jìn)行開發(fā)利用是沒有價值的。另外，褐煤易風(fēng)化和自燃，單位能量的運輸成本高，不利于長距離輸送和貯存。因此，褐煤脫水提質(zhì)已成為褐煤高效開發(fā)利用的關(guān)鍵。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，目前褐煤脫水以下幾種:
1、回轉(zhuǎn)管式干燥技術(shù)；2、蒸汽流化床干燥技術(shù)(SFBD)；
3、熱脫水工藝/法；4、 機(jī)械脫水工藝/法；
5、熱壓脫水工藝(MTE) ;6、液化二甲醚固體脫水法。
[0005]上述所有技術(shù)中都是直接用外來熱源加熱褐煤，使其水份減少。而已有研究表明，褐煤在常溫下加熱到100°c以上時，大部分的自由水能夠被蒸發(fā)。但這種靠純粹加熱處理方式得到的褐煤，在空氣中會吸潮。當(dāng)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(qiáng)的結(jié)合力，則需要較高的溫度和能量才能夠進(jìn)行。當(dāng)褐煤在常壓下繼續(xù)加熱到180°C以上時，褐煤結(jié)合水(內(nèi)在水)能夠被脫除。當(dāng)褐煤溫度高于150°C時，羥基官能團(tuán)(主要是-C00H)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(jìn)一步提高溫度，將導(dǎo)致越來越多的羥基官能團(tuán)分解，從而引起褐煤性質(zhì)改變。這都不利于褐煤的工業(yè)利用。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種成本低，使用方法簡單的褐煤脫水添加劑。
[0008]本發(fā)明還提供一種褐煤脫水處理方法，使成規(guī)模數(shù)量的褐煤能在自然狀態(tài)下“曬干”至應(yīng)用基低位水分小于15%以下的狀態(tài)，為工業(yè)規(guī)模利用低階褐煤創(chuàng)造了條件。
[0009]實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種褐煤脫水添加劑，其特征在于，為陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、有機(jī)酸、水玻璃、碳酸鹽和氯化鹽類化合物中的至少三類物質(zhì)中的一種按比例混合與水配制而成，其中水的比例在80%以上。
[0010]進(jìn)一步，所述配方為:陰離子表面活性劑0-ιο%、非離子表面活性劑0-ιο%、有機(jī)酸0~10%、水玻璃0~10%、碳酸鹽0-10%和氯化鹽類化合物0~10%，余量為水；并且水的比例不低于 80%。
[0011]進(jìn)一步，所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉(LAS)、十二烷基苯磺酸(LABSA)、脂肪醇硫酸(酯)鹽(FAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽(AES)或烷基醇聚氧乙烯醚磷酸酯鹽。所述非離子表面活性劑為失水山梨醇酯、甘油單硬脂酸酷多元醇酯聚氧乙烯醚或乙二醇胺。所述有機(jī)酸為磺酸、檸檬酸、或醋酸。所述水玻璃、碳酸鹽及氯化鹽類為石灰石、輕質(zhì)碳酸鈣、氯化鈣、及氯化鉀或氯化鈉。
[0012]本發(fā)明還提供一種褐煤脫水處理方法，包括如下步驟:
1)對開采后的褐煤進(jìn)行露天堆放至少24小時(時間以2~45天為宜，時間太長會占用場地較長，不利于工作)；
2)根據(jù)露天堆放褐煤的質(zhì)量，將水或褐煤添加劑均勻地噴灑到褐煤堆上，使其自行滲透到褐煤堆的各層面；其加入量為以潤透為宜；并堆放至少10小時(時間以12~36小時為宜，時間太長會占用場地較長)；
3)將上述已堆放10小時以上的褐煤破碎至2(T30mm；
4)將上述已破碎的褐煤輸送至冷壓成型機(jī)的攪拌料斗內(nèi)，同時第二次加入褐煤添加劑，攪拌均勻；其加入量使褐煤總體含水量達(dá)到45飛0%為宜；
5)在冷壓成型機(jī)內(nèi)冷壓成型為高度為6~10cm，長、寬不限的蜂窩狀砌塊；
6)將上述蜂窩狀砌塊“曬場”晾干或4(T50°C低溫下干燥到褐煤的使用需求即可。
[0013]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本發(fā)明提供的褐煤脫水添加劑為一種新型產(chǎn)品，功能之一是使褐煤內(nèi)水或結(jié)合水能在一定時間內(nèi)有效滲透到褐煤顆粒表面，從而使“依靠太陽能曬干或在低溫下脫水”的方法得以實現(xiàn)；功能之二是使破碎的褐煤成型，且成型并干燥后的褐煤即使再破碎后，其揚塵及吸潮性大為降低，能在裝卸及運輸過程中達(dá)到環(huán)保及工業(yè)要求；功能之三是該褐煤在燃燒過程中煙氣脫硫的工作一并完成。
[0014]并且，添加劑以水為主，其它成分在自然狀態(tài)下完全能分解，在整個成型干燥過程中幾乎沒有污染，綜合成本低，生產(chǎn)效率高，極大降低諸如介質(zhì)損耗、電耗、人工、設(shè)備等所帶來的綜合成本。
[0015]2、本發(fā)明脫水處理方法打破傳統(tǒng)思路，在加入含有大量水的添加劑和適量增加水份的情況下進(jìn)行脫水，解決了褐煤(特別是軟質(zhì)褐煤)內(nèi)在水份在自然狀態(tài)或在僅有低溫?zé)犸L(fēng)(小于45°C )下無法干燥的情況；可使全水份大于55%及低位發(fā)熱量小于1600Kcal/kg的褐煤在眾多工業(yè)領(lǐng)域能得到充分利用；使成規(guī)模數(shù)量的褐煤能在自然狀態(tài)下“曬干”至應(yīng)用基低位水分小于15%的狀態(tài)，為工業(yè)規(guī)模利用低階褐煤創(chuàng)造了條件。
[0016]3、本發(fā)明脫水處理方法在原料褐煤中噴灑了水溶液添加劑后，顯著增加了褐煤“內(nèi)水”及“結(jié)合水”的疏水性、滲透性，顯著提高了褐煤冷壓成型后的強(qiáng)度，明顯降低了褐煤干燥后的揚塵性，從而大大提高了褐煤的工業(yè)利用價值。在整個成型干燥過程中幾乎沒有污染，綜合成本低，生產(chǎn)效率高，極大降低諸如介質(zhì)損耗、電耗、人工、設(shè)備等所帶來的綜合成本。
[0017]特別是，低階褐煤(對于收到基低位發(fā)熱量低，收到基水份又高的褐煤，將其全部收到基低位發(fā)熱量釋放出來，扣除將其收到基水份從常溫加熱至蒸發(fā)所需的熱量后已所剩無幾，因此這種褐煤如果要用加熱的方式進(jìn)行開發(fā)利用是沒有價值的)可在完全不利用二次能量的情況下，僅利用自然太陽能及風(fēng)能的情況下可干燥到應(yīng)用基水份小于15%及以下。使低階褐煤得到廣泛的工業(yè)利用。
[0018]進(jìn)一步干燥后的褐煤已成型，在運輸過程及裝卸時無揚塵。在干燥棚堆放時，自燃危險性大為降低。在不直接淋雨的情況下，吸潮現(xiàn)象不明顯。并且，在用于燃燒時不再添加其它脫硫劑或增添其它脫硫設(shè)備。
[0019]

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021](一)本發(fā)明提供一種褐煤脫水添加劑，為水與離子表面活性劑、非離子表面活性劑、有機(jī)酸、水玻璃、碳酸鹽及氯化鹽類化合物中的至少三種按比例混合配制，其中水的比例在80%以上。具體實施例如下:

【權(quán)利要求】
1.一種褐煤脫水添加劑，其特征在于，為陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、有機(jī)酸、水玻璃、碳酸鹽和氯化鹽類中的至少三類化合物中的一種物質(zhì)按比例混合與水配制而成，其中水的比例在80%以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述褐煤脫水添加劑，其特征在于，所述配方為:陰離子表面活性劑0~10%、非離子表面活性劑0~10%、有機(jī)酸0~10%、水玻璃0~10%、碳酸鹽0-10%和氯化鹽類化合物0~10%，余量為水 ；并且水的比例不低于80%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述褐煤脫水添加劑，其特征在于，所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉(LAS)、十二烷基苯磺酸(LABSA)、脂肪醇硫酸(酯)盜XYkQ、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽(AES)或烷基醇聚氧乙烯醚磷酸酯鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述褐煤脫水添加劑，其特征在于，所述非離子表面活性劑為文水邊襲磨、甘油單硬脂酸酯多元醇酯聚氧乙烯醚或乙二醇胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述褐煤脫水添加劑，其特征在于，所述有機(jī)酸為磺酸、檸檬酸、或醋酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述褐煤脫水添加劑，其特征在于，所述水玻璃、碳酸鹽及氯化鹽類為石灰石、輕質(zhì)碳酸鈣、氯化鈣、及氯化鉀或氯化鈉。
7.一種褐煤脫水處理方法，包括如下步驟: 1)對開采后的褐煤進(jìn)行露天堆放至少24小時； 2)根據(jù)露天堆放褐煤的質(zhì)量，將水或褐煤添加劑均勻地噴灑到褐煤堆上，使其自行滲透到褐煤堆的各層面；其加入量為以潤透為宜；并堆放至少10小時； 3)將上述已堆放10小時以上的褐煤破碎至20-30mm； 4)將上述已破碎的褐煤輸送至冷壓成型機(jī)的攪拌料斗內(nèi)，同時第二次加入褐煤添加劑，攪拌均勻；其加入量為總體含水量達(dá)到45-60%為宜； 5)在冷壓成型機(jī)內(nèi)冷壓成型為高度為6~10cm，長、寬不限的蜂窩狀砌塊； 6)將上述蜂窩狀砌塊“曬場”晾干或40-50°C低溫下干燥到褐煤的使用需求即可。
【文檔編號】C10L9/00GK104073319SQ201410329878
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】鄭翔書, 周翰, 范希銳, 何海, 孫加興 申請人:鄭翔書