[其他]高浓度水煤浆的制备工艺

说明书

本发明属于一种制备新型液体燃料－－水煤浆的工艺。即将煤粉碎后加入添加剂和水制成高浓度煤浆。这种煤浆能用于工业锅炉和工业窑炉燃烧，能远距离输送。此方法的特征是用干式研磨法把煤加工成４０目以下的粗颗粒，取出其中一部分，用湿磨法磨出颗粒尺寸在２００目以下的细颗粒，然后将粒径不同的干湿两种颗粒混合，在工艺流程的适当部位加入添加剂后，可以制得浓度在６５％以上的水煤浆。

本发明属于一种制备混合型燃料-水煤浆的方法，即制备出一种可以管道运输以及燃烧的高浓度煤水混合物。

在制备水煤浆中，制浆工艺的好坏影响着煤浆的最终制备浓度以及制浆的能耗与费用。

为了制备高浓度的水煤浆，曾有不少关于制浆工艺的报导。例如：U.S.4.406，663专利建议先制成浓度小于60%的煤浆，然后浓缩到65%，再加添加剂最后制成浓度大于60%的浆体。又如;世界发明1985年8卷1期报导，应用大小颗粒搭配的方法制备煤浆，可以制得高浓度水煤浆。在5次国际煤浆燃烧与技术会议上，日本Watanabe等报导了利用多次研磨来制备高浓度水煤浆的工艺。

但在这些方法中有的采用湿磨工艺，然后进行浓缩，增加了制浆的费用和能耗。有的方法中使用干磨法，引起严重的粉尘污染和由于煤粉易燃、易爆所产的问题。另一方面所使用的研磨设备效率低，能耗大。

本法中干湿法研磨配合使用，即用干法研磨制得粗颗粒，取出其中一部分，以湿法研磨制得细颗粒，然后将干湿二法磨得的煤粉混合，利用干法制得的煤粉来提高湿法制得浆体的浓度，从而省去了浓缩这一过程。另外用湿法研磨制备煤粉细颗粒可以大大节省厂房面积和消除粉尘污染和着火的危险，改善现场工人操作的条件。

在细磨过程中，由于所需磨得的颗粒较细，不同磨机的效率和能耗差别很大。因此选择效率高，能耗低的磨机具有十分重要的意义。本发明中十分强调应用高效率磨机的重要性，因此采用了高效率的振动球磨机和其他高效研磨设备，能大大提高研磨效率和降低能耗。

加入添加剂后的搅拌对浆体的最终流动性能十分重要，因此在制备后必须充分和多次搅拌。

本发明的内容是：使用对辊机、球磨机或其他常用粉碎机械将煤干式粉碎到40目以下，使其粒径范围在40目至160目之间，是为A组份。取出A组份的一部分，使用振动磨、球磨或其他湿磨设备，将煤粉碎至200目以下，其最细颗粒可达到1微米，是为B组份。然后将A加入B中，根据煤种的不同A与B的重量比可自1∶9到9∶1。

添加剂的加入部位可以在研磨时加入到磨机中，也可以在A与B混合时加入，可以一次加入，也可以分次加入。添加剂的种类很多，广泛使用的有聚氧化乙烯衍生物〔EP109740，JP8418791〕皂类〔US，4 435306〕，聚乙二亚胺〔JP84215490〕，木质素磺酸盐〔US，4 282 006〕等。

在制成浆后，使用一个高速搅拌器，使浆体充分搅拌并通过两个混合器使浆体进一步匀化，最后可制成高浓度水煤浆，其浓度在65%以上，最高可达79%。

制浆工艺路线如下：

高浓度水煤浆制备工艺流程。

为了说明本发明的性质与优点，举例如下。但本发明并不局限于这些例子。

实施例一。

取煤70公斤，其灰份为10%，挥发份30%，经鄂式粉碎机粉碎，然后经过对辊机研磨，将所得煤粉经过60目的筛，得到颗粒小于60目的煤粉，其中的70%即49公斤不再研磨，将其中的30%即21公斤送入振动磨中，加水30公斤研磨。一直磨到所得的颗粒尺寸均小于200目。将粗细二种颗粒相混，同时加入水和添加剂，充分搅拌最后得到的水煤浆，浓度为70%，粘度为800厘泊（切变速率5秒_1），静置四个月未发现沉淀。

实施例二。

取煤100公斤，灰份为5%，挥发份30%左右，经棒锤机粉碎，可得颗粒小于40目的煤粉，将其中的50份保留作为粗颗粒组份，其余50份送入振动磨中，加入添加剂和水，经过研磨，一直磨到所得的颗粒尺寸均小于300目。将粗细二种颗粒相混，加入第二添加剂和水，充分搅拌后，配成60%的水煤浆，粘度为100厘泊（切变速率5秒_1），静置四个月，未发现沉淀。