[发明专利]一种选择阳离子添加剂促进褐煤微波脱水过程的方法

说明书

本发明公开了一种选择阳离子添加剂促进褐煤微波脱水过程的方法，通过在定量的褐煤中添加定量的不同的阳离子添加剂，于不同的加热时间中，比较各阳离子添加剂对促进褐煤微波脱水过程的效果，进而选择阳离子添加剂，优化褐煤微波脱水效率，提高经济效益。通过添加阳离子添加剂，增大褐煤的介电损耗，增强煤样对微波的吸收利用微波能的能力。于微波加热过程中利用接地微波屏蔽型热电偶对煤样温度进行实时测量，获得了比传统过程使用红外热电偶更为准确的煤样温度数据。通过利用不同阳离子添加剂对褐煤微波加热过程产生影响，加快了脱水提质过程，加快脱水速率，增加脱水量，提高脱水提质效果。具有操作简单，加热时间短，耗能少，效率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种选择阳离子添加剂的方法，具体涉及一种选择阳离子添加剂促进褐煤微波脱水过程的方法，属于褐煤微波加热脱水提质技术领域。

背景技术

全球褐煤资源十分丰富，已探明储量约有4000亿吨，占煤炭总储量的45％左右，中国的褐煤储量约有130亿吨。褐煤属于低阶煤，与高阶煤相比，褐煤具有高含水率(25～60％)、高挥发分、煤化程度低、热值低、热稳定性差等缺点。褐煤的高挥发分和低含碳量会使褐煤燃烧时产生的热量低于高阶煤，并且会在燃烧过程中对燃烧设备造成不利的影响。而高含水量会使得褐煤极易破碎和自燃，为褐煤的运输和储存增加成本，并且这些水分会在燃烧过程中吸收大量的热，使得褐煤释放出的热量减少。

将水分从褐煤中脱除，会在一定程度上改善褐煤的理化特性，因此对褐煤进行脱水提质成为了充分利用褐煤资源的关键。

当前，褐煤的脱水提质技术主要分为非蒸发干燥技术和蒸发干燥技术。

非蒸发干燥技术是指将褐煤中的水分以液态的形式从煤样中脱除的方法。非蒸发干燥技术无需将水分汽化，因此脱水过程中可以节省水的汽化潜热，但是此干燥方式需要在高温高压的实验条件下进行，在实验设备和反应条件的控制方面有着十分严格的要求。

蒸发干燥技术是指将褐煤中的水分通过直接或间接的方式进行加热，使水分达到沸点后以汽态的形式从煤样中脱除的方法。蒸发干燥技术可以在低温条件下对褐煤进行脱水处理，并且工艺简单，具有一定的可靠性，但是在煤样中水分汽化为蒸汽的过程中需要吸收大量的热。

因此，如何有效的提高蒸发干燥的效率，促进褐煤微波脱水过程，是十分有必要的。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种选择阳离子添加剂使得脱水过程中褐煤的脱水速率更快，过程进行的更加迅速的方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种选择阳离子添加剂促进褐煤微波脱水过程的方法，包括以下步骤：

S1、筛分破碎后的褐煤原煤，制得煤样；

S2、将添加剂与煤样混合均匀，制得混合煤；

S3、将混合煤放入微波加热装置中，在惰气保护下，进行微波加热脱水提质，初始质量为m₀，加热过程中利用热电偶对混合煤温度进行实时测量，获得微波加热过程中煤样温度T随时间t的变化；

S4、反应结束后，取出混合煤称重m₁，计算失水量m和脱水后煤样的含水率M₁；

m＝m₀-m₁，

M₁＝(m₀×M₀-m)/(m₀-m)×100％

式中，M₀为初始煤样含水率，％。

S5、增加加热时间△t，重复上述步骤S3-S4，至最后两次微波加热脱水后的质量不再发生明显变化；