[发明专利]一种制备超洁净煤的消解系统及方法

权利要求书

1.一种制备超洁净煤的消解系统，包括：

流体混合输送装置；所述流体混合输送装置设有煤粉进口、碱液进口和悬浮液出口；

冷物料进口与所述悬浮液出口相连的分段加热装置；所述分段加热装置设有热物料出口、热物料进口和冷物料出口；

进料口与所述分段加热装置的热物料出口相连的恒温装置；

进料口与所述恒温装置的出料口相连的消解反应装置；

进料口与所述消解反应装置的出料口相连的逐级减压装置；所述逐级减压装置的热气出口与所述分段加热装置的热物料进口相连；

进料口与所述逐级减压装置的出料口相连的稳压排气装置；

依次与所述稳压排气装置的出料口相连的第一固液分离装置和第二固液分离装置；所述第一固液分离装置和第二固液分离装置之间设有洗涤液进口；

出料口与所述洗涤液进口相连的洗涤液储罐；

出料口与所述洗涤液储罐的进料口相连的闪蒸装置；所述闪蒸装置的进料口与所述分段加热装置的冷物料出口相连。

2.根据权利要求1所述消解系统，其特征在于，所述分段加热装置由依次相连的N个换热装置组成；其中2≤N≤20；

第1个换热装置的冷物料进口与所述悬浮液出口相连，第N个换热装置的热物料出口与所述恒温装置的进料口相连，沿物料流向的前一个换热装置的热物料出口与相邻后一个换热装置的冷物料进口相连。

3.根据权利要求1所述消解系统，其特征在于，所述消解反应装置由依次相连的M个消解反应器组成；其中1≤M≤5。

4.根据权利要求2所述消解系统，其特征在于，所述逐级减压装置由依次相连的多个减压罐组成；所述减压罐的个数与所述换热装置的个数相等；

沿物料流向的第n个减压罐的热气出口与沿物料流向的第N-n+1个换热装置的热物料进口相连；其中1≤n≤N。

5.根据权利要求2所述消解系统，其特征在于，各换热装置的冷物料出口均与所述闪蒸装置的进料口相连。

6.一种制备超洁净煤的消解方法，包括以下步骤：

a)将煤粉与碱液混合后加压输送，得到加压后的碱性悬浮液；

b)将步骤a)得到的加压后的碱性悬浮液进行分段加热后，进行消解反应，得到消解反应后的混合悬浮液；

c)将步骤b)得到的消解反应后的混合悬浮液进行逐级减压后，依次进行稳压排气和第一次固液分离，得到的固体滤饼与洗涤液混合，进行洗涤，得到洗涤后的煤浆；所述逐级减压过程中产生的热气用于为步骤b)中的分段加热过程提供热源；所述洗涤液由上述逐级减压过程中产生的热气经分段加热过程换热后得到的冷物料闪蒸后得到；

d)将步骤c)得到的洗涤后的煤浆进行第二次固液分离，得到消解煤样。

7.根据权利要求6所述的消解方法，其特征在于，步骤a)中所述加压输送的压力为20bar～40bar，温度为60℃～70℃，流速为100kg/h～150kg/h。

8.根据权利要求6所述的消解方法，其特征在于，步骤b)中所述消解反应的温度为220℃～240℃，停留时间为15min～30min。

9.根据权利要求6所述的消解方法，其特征在于，步骤c)中所述稳压排气后的物料压力为0.1bar～0.5bar，温度70℃～90℃。

10.根据权利要求6～9任一项所述的消解方法，其特征在于，所述步骤c)还包括：

将第一次固液分离得到的高浓碱液进行回收再利用。