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  我愛喜羊羊66 2013-07-19 00:00:00

  褐煤干燥技術(shù)　　 1、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. 　　2、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（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。 　　3、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1.0—0.01µm（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，C46-62H92-104O2. 　　4、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）。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)Z好是無氧或低氧運行，而過熱蒸汽干燥則是Z安全的選擇。 　　5、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。 　　6、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； 　　7、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Z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。 　　8、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。 　　9、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)模褐煤提制干燥成型。 　　10.主要技術(shù)參數(shù) 　?。?）公稱壓制力：360噸 　?。?）成型褐代數(shù)式塊數(shù)：12塊/次 　?。?）成型周期：10秒 　　（4）驅(qū)動功率：55KW(主要機功率) 　?。?）主機外形尺寸：700mm×2025mm×4050mm 　　11、應(yīng)用領(lǐng)域 　　·褐煤干燥提質(zhì) ·煤調(diào)濕（CMC） ·煤泥干燥

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