[发明专利]一种褐煤干燥脱水设备

说明书

技术领域：

本发明属于煤加工技术领域，尤其是一种快速、低能耗对褐煤进行加工脱水的应用技术领域。

背景技术：

我国是以煤炭为主导一次能源资源的国家，已经成为世界第一产煤大国。据资料显示，我国煤炭资源可开采储量位居世界第三，约占世界总储量的11.5％。其中褐煤处理约占世界褐煤总储量的16％。目前我国的煤炭资源的开采和利用以烟煤和无烟煤为主，褐煤的开采和利用水平很低。随着我国对能源需求的不断增加和对烟煤、无烟煤资源的过量开采，对褐煤的开发和利用将越来越重要。与烟煤、无烟煤相比，褐煤的优势是价格低，反应活性高，但其热值因含水量较高而相对较低，仅作为配煤供热电厂使用，致使大量褐煤被闲置而无法利用。因此褐煤开发利用的关键之一是褐煤干燥提质技术的开发。

目前，对褐煤脱水主要是以机械挤压、窑炉火冶、热空气加热蒸发等方法为主。美国开发的水蒸气干燥处理后的褐煤没有解决褐煤自然的问题，甚至使自燃的可能性增加，不适合我国褐煤资源开发利用的国情。澳洲褐煤研究中心研究出了机械热挤压技术，该技术处理效率低，处理后的褐煤含水量仍较高。日本NEDO资助的正在开发的褐煤干燥技术是利用重油和褐煤混合处理，消耗了大量重油，也不适合我国国情。也有的技术采用机械方式除去煤表面水分。随着燃烧粉煤技术的推广，为提高粉碎效率，预先干燥已成为煤炭干燥的重要方式。煤炭中的水分分为附着水、吸附水和化合水三种。可用机械方式(如过滤、沉降)或蒸发干燥方式脱除附着水。而脱除吸附水一般要采用加压和升温，利用煤炭的热变性来脱除吸附水。这个方法称为热改性脱水或非蒸发脱水，主要缺点是生产周期长，能耗高。

针对上述情况，本公司经过长期资金投入与技术开发，发明了一种微波助褐煤脱水设备。虽然专利US4567340A也曾提到一种电磁波褐煤脱水设备，但该设备运行成本高，主要表现在能耗高。此外，在专利CN101326265A中也提到了煤的微波干燥设备，首先该设备与专利US4567340A一样同为单一的微波干燥起，运行成本高；其次，在该专利中提到要求将粉碎的煤要按照粒度进行分级，再作干燥处理，这也就相应的增加了工序增加了运行成本。大家都知道电磁波主要由电驱动，而电磁波由输入功率转为输出功率的效率为75％，而1KW输出功率会蒸发1kg水，因此当褐煤完全由电磁波来脱水的话，成本是相当高的，难以规模化生产。而微波在除去褐煤中的内水(吸附水)和化合水时的效率是很高的，因为水分子为吸波物质，它通过吸收微波的能量而增加自身的能量，从而加速水分子的旋转振动并散发至空气中，而这些常规设备是很难做到的。因此，结合这些特点，我们发明了一种微波助褐煤脱水设备，该设备将传统脱水工艺与微波脱水进行了有效结合；本发明所提到的设备，无论从运行成本，还是从生产效率，以及产品质量上来讲，都可很好的满足了工业化生产的需要。而且该设备无需将粉碎的煤进行分级就可以直接进行干燥脱水，此外该设备还配有除尘和水分回收设备，利于环境保护。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种褐煤干燥脱水的应用技术，该技术工艺流程简单、速度快、能耗低、环境友好，更大程度地提高了褐煤的脱水率，一般可达到98％以上，达到了提高褐煤热值的目的。且该方法蒸发出来的水分能够得以回收利用，该方法投资成本低、可以工业化生产。

本发明采用的技术方案是：主要由，由振动进料机(1)、热风干燥系统，包括振动流化床或回转筒热风干燥设备(2)、旋风除尘器(3)、冷凝器(4)、微波干燥除湿腔体(5)、观察口(6)、红外干燥扫描腔体(7)、热风炉(8)等几大主要装置构成。

所述设备，原煤须破碎至颗粒大小约为为1～100mm。

所述设备，微波(所谓的微波是一种电磁波，是频率在300MHz-300GHz的电磁波，即波长在100cm至1mm范围内的电磁波，也就是说波长在远红外线与无线电波之间。而我们所采用的微波的频率为国际规定的2450±50MHz和915±25MHz两种，波长范围分别为0.122±1％m和0.328±1％m)脱水可以采用带式流动加热。

所述设备，所采用的红外(λ为100μm～300μm)功率范围从1-100KW，由干燥器腔体的顶部辐射在传输带上面的煤上，以抑制脱水后的褐煤回水。

所术设备，带有冷凝回收系统，脱出来的水分能够得以回收利用。

所述设备，自动化程度高，可以通过湿度感应元件和温度感应元件自动控制物料传输带输送速度。