[发明专利]一种低阶煤或煤泥干燥脱水脱硫系统及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用过热蒸汽和微波联合干燥低阶煤或煤泥，并能脱水脱硫的系统及工艺。

背景技术

低阶煤或煤泥含水量普遍偏高，作为燃料直接燃烧将导致燃烧效率低等问题；此外，我国所开采煤炭的含硫量也在逐步提高，低阶煤或煤泥中的硫在转化和燃烧利用过程中，会产生SO₂和H₂S气体，造成严重的环境污染。为降低低阶煤或煤泥使用过程中带来的有害影响，必须对低阶煤或煤泥进行干燥、脱硫。传统的低阶煤或煤泥干燥方法有外排、沉淀、火力干燥和风干法等。火力干燥过程中容易产生粉尘，在烟囱中易产生爆炸性混合物，采用外排和沉淀处理又会产生环境污染问题。由于低阶煤或煤泥的水分高，风干法并不能有效的对低阶煤或煤泥除湿干燥。微波干燥是一种新型的热能技术，利用微波辐射干燥低阶煤或煤泥时，低阶煤或煤泥中的水和有机硫吸收微波的能力比煤泥高10倍以上，当水、硫化物的温度达到活化温度时，煤基质的温度仍然很低。因此，利用微波辐射干燥低阶煤或煤泥不仅能脱水脱硫，还不会引起煤基体的过热分解，避免低阶煤或煤泥的特性变异。与传统低阶煤或煤泥干燥技术相比，微波干燥低阶煤或煤泥技术具有即时性、整体性、选择性、能量利用高效性，以及安全、卫生、无污染的优点，将微波干燥技术运用于低阶煤或煤泥提质将具有很好的发展前景。

中国专利申请（201210221818.7）公开了一种利用组合干燥设备烘干煤泥的方法，其利用微波干燥设备将含水率30%的煤泥烘干至含水率20%，然后利用空心浆叶干燥机将煤泥干燥至含水率为13%，此工艺具有能源消耗低、环境污染小、烘干速度快等优点。但低阶煤或煤泥干燥存在恒速干燥阶段和降速干燥阶段。在恒速干燥阶段，低阶煤或煤泥干燥的水分主要是外在水分，干燥速率较快，能量利用率高。而在降速干燥阶段，低阶煤或煤泥干燥的水分主要是内在水分，干燥速率的变化规律已与物料性质及内部结构有关，总的表现为水分自物料内部向表面转移的速率低于物料表面向干燥气体的汽化速率，蒸发已由表面汽化控制转变成内部扩散控制，在该阶段干燥速率急速下降，能量利用率降低。因此，该工艺在干燥的后期即降速干燥阶段，会存在干燥速率小、干燥时间长且耗能大等不足，需要对该工艺进行改进。

发明内容

本发明提出采用过热蒸汽干燥技术和微波干燥技术联合用于干燥低阶煤或煤泥，目的是提供一种节能、环保、高效的联合干燥系统及工艺，用于低阶煤或煤泥的干燥。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种低阶煤或煤泥干燥脱水脱硫系统，包括：给料装置、过热蒸汽干燥装置、微波干燥机、除尘装置、脱硫装置和单质硫回收装置；给料装置、过热蒸汽干燥装置和微波干燥机依次连接；过热蒸汽干燥装置的进风口及过热蒸汽干燥装置的内置换热器均与过热蒸汽热源连接；微波干燥机进风口与过热蒸汽干燥装置的出风口连接，微波干燥机的出风口与除尘装置的进风口和脱硫装置的进风口依次连接，脱硫装置还与单质硫回收装置连接；微波干燥机的出料口和除尘装置的出料口分别与干料仓连接。

所述给料装置包括料仓、传送装置，低阶煤或煤泥由料仓经传送装置进入过热蒸汽干燥机，且给料装置的出料高度高于过热蒸汽干燥装置的进料口。。

所述过热蒸汽干燥装置为以过热蒸汽为热源的流化床干燥机、气流干燥机或回转圆筒干燥机。

所述除尘装置为旋风除尘器，除尘后的尾气经脱硫装置后一路返回过热蒸汽干燥装置，另一路经外部换热器与由风机加压后的空气换热后排空。

所述脱硫装置为填料塔，其塔内布置有若干层旋流板，脱硫剂为的氢氧化钠溶液，填料塔内经脱硫剂脱硫后产生的混合溶液部分返回填料塔循环使用，底部出来的富液进入单质硫回收装置。

所述单质硫回收装置，包括液封槽、富液槽、再生塔、硫泡沫槽、熔硫釜、液位调节器、戈尔过滤器、再生泵；该装置为现有技术，不再赘述其具体构造。

一种低阶煤或煤泥干燥脱水脱硫工艺，可将低阶煤或煤泥进行干燥，并能脱除、回收硫单质，它的工艺流程为：

（1）粉碎后含水质量比为20%～30%的低阶煤或煤泥由料仓经传送装置，进入过热蒸汽干燥装置内；

（2）部分过热蒸汽作为携湿气体由过热蒸汽干燥装置的气体入口进入过热蒸汽干燥装置内；

（3）过热蒸汽送入过热蒸汽干燥装置的内置换热器作为干燥热源；

（4）通过控制低阶煤或煤泥在过热蒸汽干燥机装置的停留时间，将低阶煤或煤泥干燥完其外在水分后，送入微波干燥机；