一种采用碱糊化淀粉生产民用环保型煤的方法与流程

本发明涉及民用煤制造技术领域，具体是一种采用碱糊化淀粉生产民用环保型煤的方法。

背景技术

能源是国民经济繁荣和发展的重要条件和保证，也是制约我国经济发展的主要因素。我国有丰富的煤炭资源，原煤年年产量量达20亿吨以上，占我国能源消费的80％。在未来若干年，尽管能源结构将发生重大调整，但煤炭仍将是中国的重要能源，煤炭在能源结构中的主导地位不会改变。目前，煤炭的开发与利利用对环境产生巨大压力。对煤炭型形化加工是综合利用煤炭资源、有效防治大气污染的最经济的治本措施和最有效的手段，是煤炭加工、转化为洁净煤燃料料必不不可少的基础和关键环节，是实现煤炭洁净生产、洁净利利用的重要手段，也是我国21世纪能源发展战略中“洁净煤”战略的重要组成部分。

环保洁净型煤是多种性质、工业分析指标不不同的煤炭按一定的配比，人为改变煤炭的燃烧性能，燃烧过程符合排放标准，并具有一定形状的可燃洁净燃料料，它符合环保要求因而称其为“环保洁净型煤”。它在生产过程中由优质精煤与一定的粘合剂、固硫剂、助燃剂混配经挤压工艺加工而成。其广泛应用于城乡居民生活和冶金金、建材、化肥、城市煤气生产等行业中。为保障群众健康，确保型煤产品的“绿色环保”和安全，环保洁净型煤在加工过程中所涉及的各种辅料、添加剂必须无毒、无害、无异味，不产生二次污染，因而环保型煤加工过程中的“深度固硫、充分燃烧、降低排放”是国内民用环保型煤生产中的重大技术难题。

目前，我国型煤按具体用途所要求的配比，机械强度和形状大小主要以粉煤原料经机械加工压制成型的，具有一定强度和尺寸及形状各异的煤成品。常见的有煤砖、蜂窝煤和煤球等。型煤能提高燃烧效率、减少环境污染、扩大瘦煤、气煤、长焰煤和褐煤等高挥发分弱粘结性煤的应用范围，合理利用煤资源。其传统加工工艺是用机械方法将沫煤或粉煤加粘结剂压制成型，先沤制12-16小时，然后入轮碾进行混料碾压，压制成型，为促进型煤产品实现环保化和洁净化，急需通过对有可能作为粘合剂的不同种类辅助原料的性能进行探索性研发，优选确定合适的粘合剂对于型煤生产工艺优选和提高产品质量至关重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种采用碱糊化淀粉生产民用环保型煤的方法，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案；

一种采用碱糊化淀粉生产民用环保型煤的方法，用于生产民用环保型煤，所述采用碱糊化淀粉生产民用环保型煤的方法包括:

提供原煤，并将所述原煤粉碎成煤粉，所述煤粉中尺寸在0mm-3mm之间的原煤颗粒占80％以上；

在所述煤粉中加入高分子添加剂、助燃剂及固硫剂并进行混合搅拌，形成混合料煤；

在25摄氏度-35摄氏度的环境中，在所述混合料煤中添加淀粉、水及ph值大于10的强碱氧化剂，在进行搅拌，形成熟料料煤；

将所述熟料料煤进行挤压成型，并烘干以形成民用环保型煤。

优选的，所述民用环保型煤具有多个通孔，自然燃烧条件下，所述民用环保型煤的燃烧时间大于180分钟。

优选的，所述淀粉颗粒为孔状无明显结晶结构的淀粉颗粒。

优选的，所述ph值大于10的强碱氧化剂催化所述淀粉在25摄氏度-35摄氏度下糊化。

优选的，所述环保助燃剂为高氯酸钾、高锰酸钾及硝酸钾中的一种或多种的组合。

优选的，所述环保助燃剂为高氯酸钾，所述高氯酸钾被所述民用环保型煤中的可燃物质催化分解，形成氧气以助燃。

优选的，所述固硫剂为煤矸石，所述煤矸石在所述强碱氧化剂的催化下生成硫酸盐类固体物质，用于固硫。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：淀粉是一类资源丰富、价格便宜、用途广泛的天然高分子有机化合物，预糊化处理的淀粉，具有冷水可溶分、散性好、有良好的保水性、粘接性，可作为缓凝剂、保水剂、增稠剂和黏结剂。通过技术攻关，创造性地利用“淀粉碱糊化”特性作为环保型煤粘合剂，能够克服现有粘合剂的缺陷，无毒无味，粘结性非常好，防水性能好，使用成本较低，也使环保型煤的燃烧状况更好，并具有合适的冷热态强度。用环保型煤替代原煤燃烧后，起火快，燃烧彻底，无烟、无黑芯，主要排放指标低于国家标准50％以上，so2排放降低40-60％左右，nox排放降低40％以上，烟尘排放减少约60％。按年产100万吨环保型煤测算，so2排放量可减少4.8万吨，nox排放量可降低2400吨，烟尘排放量可减少6300吨。同样火力可延长20％的时间，自然燃烧条件下可燃烧近180分钟。可有效解决我国型煤行业生产环保洁净型煤过程中“固硫降污”的瓶颈制约，进一步强化型煤产品的环保治污优势，最大限度减轻燃煤污染，保障人民群众健康，对全国、全省大气污染治理“防治燃煤污染”发挥不可替代的重要作用。

附图说明

图1为本发明提供的一种采用碱糊化淀粉生产民用环保型煤的方法的流程图。

具体实施方式

发明人发现，目前型煤生产中常用的粘合剂是腐植酸钠。过去几十年年里里，经中科院、原国家化工部、煤炭部、石油部、铁道部及各省市有关科研生产部门攻关，已在国民经济的众多领域得到应用和认可。腐植酸钠是多功能的高分子化合物，含有羟基、醌基、羧基等较多的活性基团，具有很大的内表面积，有较强的吸附、交换、络合、螯合能力。腐植酸钠尤其是作为陶瓷添加剂、解胶剂、钻井泥泥浆调整剂、工业用水稳定剂、水泥泥减水剂、锅炉除垢剂、矿石浮选剂、废气废水处理剂、水煤桨外加剂、型煤粘合剂、蓄电池阴极板扩张剂等，显示出强大的生命力，取得了了显著的经济效果，前景十分广阔。但腐植酸钠作为型煤粘合剂，在生产环保型煤中也产生着环保方面的不不良作用，主要是其本身含有的氮、磷、硫等元素，影响着型煤产品的环保性能和洁净效果，粘度低生产的型煤冷强度低、破损率高、成型差。

发明人进一步发现，由于淀粉分子是链状或分支状，彼此牵扯，结果形成具有粘性的糊状溶液，这种现象称为糊化。淀粉糊化又称为淀粉α－化，是指淀粉在一定配比的水溶液中进行加热处理，淀粉颗粒吸水膨胀，加热至60℃～80℃时，淀粉粒破坏而形成半透明的胶体溶液。将完全糊化的淀粉在高温下迅速干燥，蒸发掉多余的水分，将得到的一种孔状无明显结晶结构的淀粉颗粒，即预糊化处理的淀粉，具有冷水可溶分、散性好、有良好的保水性、粘接性，可以作为缓凝剂、保水剂、增稠剂和黏结剂，但是，淀粉糊化必须达到一定温度，不不同淀粉的糊化温度不不一样，同一种淀粉，颗粒大小不一样，糊化温度也不一样，颗粒大的先糊化，颗粒小的后糊化。影响淀粉糊化的因素有：a淀粉的种类和颗粒大小；b含水量量；c添加物，其中高浓度糖降低淀粉的糊化，脂类物质能与淀粉形成复合物降低糊化程度，提高糊化温度，食盐有时会使糊化温度提高，有时会使糊化温度降低；d酸度：在ph值为4—7的范围内酸度对糊化的影响不明显，当ph值大于10后，降低酸度会加速糊化。因此强氧化剂催化淀粉常温下碱糊化，能够克服淀粉常温下不能糊化的缺点。

有基于此，本发明提供了一种采用碱糊化淀粉生产民用环保型煤的方法，用于生产民用环保型煤，所述采用碱糊化淀粉生产民用环保型煤的方法包括:提供原煤，并将所述原煤粉碎成煤粉，所述煤粉中尺寸在0mm-3mm之间的原煤颗粒占80％以上；在所述煤粉中加入高分子添加剂、助燃剂及固硫剂并进行混合搅拌，形成混合料煤；在25摄氏度-35摄氏度的环境中，在所述混合料煤中添加淀粉、水及ph值大于10的强碱氧化剂，在进行搅拌，形成熟料料煤；将所述熟料料煤进行挤压成型，并烘干以形成民用环保型煤。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方面进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供的一种实施例：

一种采用碱糊化淀粉生产民用环保型煤的方法，用于生产民用环保型煤，所述采用碱糊化淀粉生产民用环保型煤的方法包括:

s1：提供原煤，并将所述原煤粉碎成煤粉，所述煤粉中尺寸在0mm-3mm之间的原煤颗粒占80％以上；

s2：在所述煤粉中加入高分子添加剂、助燃剂及固硫剂并进行混合搅拌，形成混合料煤；

s3：在25摄氏度-35摄氏度的环境中，在所述混合料煤中添加淀粉、水及ph值大于10的强碱氧化剂，在进行搅拌，形成熟料料煤；

s4：将所述熟料料煤进行挤压成型，并烘干以形成民用环保型煤。

本实施例中，所述民用环保型煤具有多个通孔，自然燃烧条件下，所述民用环保型煤的燃烧时间大于180分钟。加入强氧化剂催化淀粉粉碱糊化粘结剂混煤塑性可增加7-8倍，粘结性是普通粘结剂的2-3倍，用于生产中孔型煤，燃尽率可达到95％以上；并且强氧化剂助燃降污进，一步强化型煤减污固硫效果，固硫率提高到80％以上，可调控型煤灰熔融特性达到燃烧充分灰烬不不熔融结焦的目的，扩大可用煤种范围。

本实施例中，所述ph值大于10的强碱氧化剂催化所述淀粉在25摄氏度-35摄氏度下糊化，在室温下即可进行，不需要加热，对设备和环境要求极小。

本实施例中，所述环保助燃剂为高氯酸钾、高锰酸钾及硝酸钾中的一种或多种的组合。

本实施例中，所述环保助燃剂为高氯酸钾，所述高氯酸钾被所述民用环保型煤中的可燃物质催化分解，形成氧气以助燃。提高了型煤的燃烧效率，从而实现高效节煤。

本实施例中，所述固硫剂为煤矸石，所述煤矸石在所述强碱氧化剂的催化下生成硫酸盐类固体物质，用于固硫。具体的，煤矸石作为固形剂使用后，与碱性强氧化剂催化作用下生成硫酸盐类固体物质，固定在煤渣中，起到了了固硫降污的作用。

采用本发明生产的环保型煤，一是环保性能指标更更加优良。含硫量量≤0.4％，挥发份≤12％，水份≤4.5％，灰份≤24％；各项性能指标均优于一般型煤和无烟块煤。二是易燃烧、热效率更更高，环保型煤在生产中添加了高效环保助燃剂、固硫剂，脱硫降污，透气性好，起火快，燃烧彻底，无烟、无黑芯，与直接燃烧原煤相比，节煤率超过10％以上，热效率提高20％以上。三是中间开孔型煤燃烧更更充分、更更持久，比一般型煤低位平均发热量量提高了了1.5－2mj/kg，一级品低位发热量量达6100大卡。同样火力可延长20％的时间。自然燃烧条件下可燃烧近180分钟。

进一步，由于添加了高分子添加剂、粘结剂，反应活性高、灰熔点高，不降低煤本身固定碳含量量，不增加灰分，不降低热值，改善了型形煤的物理性能，改善了型煤的燃烧性能。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。