[实用新型]水煤浆热法固硫提质装置和工艺及检测实验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及水热化学技术领域，尤其涉及水煤浆热法提质的领域。

背景技术

水热方法以高温液态水作为反应介质和反应物，其能量高、反应速度快、物料通量大、进料方便、产物分离效率高，特别是避免了高含水物料的水分蒸发环节，具备高能效生产生物油及化学品的潜力。相比常温液态水，高温水还具有近似有机溶剂的介电常数，可通过温、压调节离子积，能溶解非极性/弱极性的物质并催化/促进离子反应或需要酸碱催化的反应，因而有利于有机反应的进行。

当前，水热技术被认为是低阶能源品质提升、生物质资源化/能源化最具潜力的技术之一。

发明内容

实用新型目的：为了实现现有技术中存在的空缺，本实用新型提供水煤浆热法固硫提质装置和工艺，提升煤的热值，降低水煤浆粘度，改善水煤浆成浆及流变性能，进一步提高水煤浆流动性和浆体浓度，其产品的检测实验台研究了水热处理对煤的热值、硫元素分布特性的影响。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

水煤浆热法固硫提质装置，包括氩气瓶、水热反应釜、循环水供应装置、冷却器、气样瓶和数据处理器，所述循环水供应装置与水热反应釜循环连接，所述氩气瓶的出气端与水热反应釜的进气阀连接，所述冷却器内装有冰水混合物，所述水热反应釜的出气阀与冷却器的进气端连接，所述冷却器的出气端与气样瓶回收连接；所述数据处理器与水热反应釜连接。

水煤浆热法固硫提质产品的检测实验台，包括卧式电加热炉、石英反应管、温度控制器、烟气分析仪和数据采集系统，所述温度控制器与卧式电加热炉连接，在所述卧式电加热炉的一侧端连接有石英反应管，所述石英反应管与烟气分析仪连通，所述烟气分析仪将收集的数据信号传输至数据采集系统；所述石英反应管内装有需要实验的最终样品。

所述温度控制器的信号输出端与卧式电加热炉的信号输入端连接，所述卧式电加热炉将其加热温度信息反馈至温度控制器中。

有益效果：1、本实用新型水煤浆热法固硫提质装置提升了煤的热值，降低水煤浆粘度，改善水煤浆成浆及流变性能，进一步提高水煤浆流动性和浆体浓度。

2、本实用新型水煤浆热法固硫提质产品的检测实验台充分研究了水热处理对煤的热值、硫元素分布特性的影响。

附图说明

附图1为水煤浆热法固硫提质装置的设备结构连接示意图；

附图2为水煤浆热法固硫提质产品的检测实验台的设备结构连接示意图；

附图3为850℃煤燃烧时烟气中SO2的含量(ppm)随燃烧时间的变化图；

附图4为900℃煤燃烧时烟气中SO2的含量(ppm)随燃烧时间的变化图；

附图5为950℃煤燃烧时烟气中SO2的含量(ppm)随燃烧时间的变化图；

附图6为1000℃煤燃烧时烟气中SO2的含量(ppm)随燃烧时间的变化图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1所示，水煤浆热法固硫提质装置，包括氩气瓶、水热反应釜、循环水供应装置、冷却器、气样瓶和数据处理器，所述循环水供应装置与水热反应釜循环连接，所述氩气瓶的出气端与水热反应釜的进气阀连接，所述冷却器内装有冰水混合物，所述水热反应釜的出气阀与冷却器的进气端连接，所述冷却器的出气端与气样瓶回收连接；所述数据处理器与水热反应釜连接。

水煤浆热法固硫提质工艺，具体步骤如下：

a)将装有样品的石英管置于水热反应釜内，合上上盖，开启水热反应釜内的搅拌装置，且设定搅拌速度200转/分，保持搅拌；

b)开启氩气瓶，氩气瓶内的氩气通入水热反应釜内，待水热反应釜内充满氩气后，依次关闭水热反应釜的出气阀和进气阀；

c)打开水热反应釜的加热装置，关闭搅拌装置，待水热反应釜内温度升至240℃～280℃时，设定水热反应釜的保温时间为0.5h，0.5h内为恒温保温；为了更便于后面的烘干固化，也可以为特定的非恒温保温，针对该特定的非恒温保温的方法，保温时间的0.5h内，前一个0.25h内，由加热结束的加热温度匀增速增加温度50℃直至正好满0.25h，后0.25h内，保持恒温保温，恒温保温的温度范围为：290℃～330℃，直至保温时间结束；

d)打开循环水供应装置，迅速降低物料温度，待水热反应釜内的压力降至常压后，打开上盖，取出样品；

e)取出的样品进行固液分离，固体产物置于真空恒温状态下加热干燥，在103℃-105℃环境中干燥至恒重，得到最终产品。