[发明专利]一种梯级变孔径布风气固分选流化床装置及方法

权利要求书

1.一种梯级变孔径布风气固分选流化床装置，包括鼓风单元、分选单元，其特征在于：所述鼓风单元和分选单元通过管路连接，所述的鼓风单元包括依次相连的罗茨鼓风机(1)、风包(2)、压力表(3)、转子流量计(4)和蝶阀(5)；所述分选单元包括竖直设置的圆柱形流化床体(9)、设在流化床体(9)下部的气体分布板(8)，气体分布板(8)的下部连有与流化床体(9)相通的空气室(7)，空气室(7)的下部设有与鼓风装置相连的进气管(6)，所述的气体分布板(8)为梯级变孔径气体分布板，梯级变孔径气体分布板的孔径变化分为三个等级，由内到外呈现梯级减小。

2.根据权利要求1所述的一种梯级变孔径布风气固分选流化床装置，其特征在于：所述梯级变孔径气体分布板的三个等级孔径：内孔径为6～4mm、中间孔径为4～2mm、外孔径为2～1mm。

3.根据权利要求1所述的一种梯级变孔径布风气固分选流化床装置，其特征在于：所述梯级变孔径气体分布板的孔形为圆孔、条孔、棱形孔、或椭圆形孔，孔径径向变化的三个等级孔径呈现同面积，不同开孔率分布。

4.根据权利要求1所述的一种梯级变孔径布风气固分选流化床装置，其特征在于：所述梯级变孔径气体分布板的开孔率为10～20％。

5.实施权利要求1所述装置的梯级变孔径布风气固流化床分选方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将0.074-0.3mm磁铁矿粉作为介质给入到流化床体(9)内，开启鼓风单元，空气依次通过罗茨鼓风机(1)、风包(2)以及进气管(6)进入空气室(7)，然后经过梯级变孔径气体分布板布风，由于梯级变孔径气体分布板上的大孔径对气流阻力较小，小孔径对气流阻力较大，因此，床层径向存在压力梯度，使得床层径向对流增强，强化了局部死区浓度的变化，有利于床层形成均匀稳定的流化环境；同时，通过调节蝶阀(5)控制进入到流化床层的气流速度，通过转子流量计(4)观测，并通过压力表(3)观测压力情况，提高床层的流化质量，获得床层分选密度为1.7g/cm³左右；

步骤二、将-25+6mm的原煤均匀给入到流化床体(9)内，原煤在均匀稳定的流化环境中按密度分层分离，密度较轻的煤炭上浮，密度较重的煤炭下降，分选10分钟后，关闭蝶阀(5)停止供气，此时流化床层变成静床层，将含磁铁矿与煤炭的静床层均分为上下两层，通过筛分得出上下两层不同密度的煤炭；将上层的煤炭作为精煤，下层的煤炭作为矸石，实现煤炭的分选。