专利名称：塔式低阶煤多重微波干燥设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于干燥设备领域，具体涉及一种塔式低阶煤多重微波干燥设备。
背景技术：
所谓低阶煤是指低变质、较年轻的煤种。主要包括褐煤、不粘煤、长焰煤、弱粘煤等煤种，其主要特点是水分含量高(20% 60% )，热值低(1000 3500Kcal/kg)，这对低阶煤的利用和运输带来了困难，因此使用前必须对其进行干燥提质。当前国内外有代表性的煤炭提质技术主要有以下几大类1、热风炉、热烟气直接干燥法。2、蒸汽直接、间接干燥法。3、微波干燥法。4、热解提质法。热风炉、热烟气直接干燥法和蒸汽直接、间接干燥法主要是通过不同的热载体将煤中的外水提出来，一般热效率在85 %以内，干燥后的含水一般在3-15 %，未进行化学反应，煤炭化学特性不发生改变。热解(干馏)提质是指在隔绝空气(或在非氧化气氛)条件下将煤加热，最终得到煤气、焦油和半焦的加工方法。它是物理加化学的反应过程，包括气体热载体法热解提质、固体热载体法热解热解(干馏)提质和其它特殊热解方法提质。另外还有非蒸发干燥工艺，如热力脱水、机械热挤压脱水、有机溶剂脱水等技术。以上这些干燥工艺虽起到了较好的干燥目的，但所述现有技术普遍存在了处理能力小、干燥效果差、干后低阶煤易返潮吸水、干燥过程易燃烧爆炸，污染严重等问题，难以达到目前国内外的环保要求，因此亟待对现有技术进行改进，以提高设备的干燥能力，且能够满足生产过程中的安全可靠及环保要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于对现有技术进行改进，提供一种具有能耗低，干燥彻底，控制简单，占地面积少，维护简单，运行成本低的塔式低阶煤多重微波干燥设备。为实现上述目的，本实用新型是通过以下方式实现的即一种塔式低阶煤多重微波干燥设备，本技术要点在于本设备采用垂直塔式结构，其中部自上而下为中空的微波干燥腔，微波干燥腔顶端设置进料料斗，微波干燥腔底部设置缓冲消尘仓，缓冲消尘仓的下方设置输出装置，在微波干燥腔的其中一侧设置水汽回收管道，其余各侧面设置微波干燥组件系统，该水汽回收管道通过活动隔板与微波干燥腔内部贯通，微波干燥腔的上、下两端分别设置入料阀门和卸料阀门。为了提高设备的干燥效果，所述微波干燥腔自上而下分别设置相互独立的高、中、 低三组不同功率微波干燥组件系统。所述活动隔板上均勻布满通孔。为了能够使经干燥的低阶煤下落时减小对输送装置的冲击，保障设备的运行稳定性，缓冲消尘仓与微波干燥腔之间呈30 120夹角。此外，所述水汽回收管道的外部设置观察维修窗，以便于对设备运行情况进行观察及检修。本实用新型具采用上述结构后，将自由落体原理和微波技术结合到一起并引入到低阶煤干燥工艺中，利用微波加热的原理除去低阶煤中的水分，硫、磷等其他杂质，而且利用自由落体原理作为煤干燥过程的主输送方式，从而省去干燥过程的输送设备，减少设备的建设费用和运行成本，具有能耗低，干燥彻底，控制简单，占地面积少，维护简单，运行成本低的优点。
附图1是本实用新型的结构示意图附图2是微波干燥组件系统截面图1进料料斗；2入料阀门；3水汽回收管道；4观察维修窗；5活动隔板；6微波干燥腔；7微波干燥组件系统；8卸料阀门；9、缓冲消尘仓；10输送装置。
具体实施方案如图1、图2所示，本塔式低阶煤多重微波干燥设备，本技术要点在于本设备采用垂直塔式结构，其中部自上而下为中空的微波干燥腔6，微波干燥腔6顶端设置进料料斗1， 微波干燥腔6底部设置缓冲消尘仓9，缓冲消尘仓9的下方设置输出装置，在微波干燥腔6 的其中一侧设置水汽回收管道3，其余各侧面设置微波干燥组件系统，该水汽回收管道3通过活动隔板5与微波干燥腔6内部贯通，微波干燥腔6的上、下两端分别设置入料阀门2和卸料阀门。为了提高设备的干燥效果，所述微波干燥腔6自上而下分别设置相互独立的高、 中、低三组不同功率微波干燥组件系统。所述活动隔板5上均勻布满通孔。为了能够使经干燥的低阶煤下落时减小对输送装置的冲击，保障设备的运行稳定性，缓冲消尘仓9与微波干燥腔6之间呈30 120夹角。此外，所述水汽回收管道3的外部设置观察维修窗4，以便于对设备运行情况进行观察及检修。本设备的工作原理是微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电波，我们加热利用的是M50MHz和 915MHz。介质材料由极性分子和非极性分子组成，在电磁场作用下，这些极性分子从原来的随机分布状态转向依照电场的极性排列取向。而在高频电磁场作用下，这些取向按交变电磁的频率不断变化，这一过程造成分子的运动和相互摩擦从而产生热量。此时交变电场的场能转化为介质内的热能，使介质温度不断升高。煤中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频点磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成水分子的相互摩擦运动的效应，此时微波场的场能转化为水分子的热能，使其受热挥发，从而达到加热干燥的目的。本技术与常规技术相比，因常规加热(如火焰、热风、电热、蒸汽等)都是利用热传导、对流、热辐射将热量首先传递给被加热物的表面，再通过热传导逐步使中心温度升高 (即常称的外部加热)。它要使中心部位达到所需的温度，需要一定的热传导时间，而对热传导率差的物体所需的时间就更长；而微波加热则属于内部加热方式，电磁能直接作用于介质分子转换成热，且透射性能使物料内外介质同时受热，不需要热传导，而内部缺乏散热条件，造成内部温度高于外部的温度梯度分布，形成驱动内部水分向表面渗透的蒸汽压差， 加速了水份的迁移蒸发速度。特别是对含水量在30%以下的煤炭，速度可数百倍的缩短，在短时间内达到均勻干燥。微波干燥安全性较好，干燥温度会被控制在90°C以下，不会发生燃烧或爆炸事故， 干燥效率高(微波能对水的加热效率高)，粒度0 50mm范围内都能均勻干燥，技术成熟， 工艺控制简单，可实现自动化生产，产能设计灵活(单条生产线20吨/小时)，产品可降低硫、磷等含量，干燥出的水可回收，对缺水地区较为有利。微波干燥和其他干燥方法的主要区别在于微波干燥可以去除自由水和煤内部所含的水而不会损坏煤的固有性质，同时微波干燥的过程控制参数简单，更易于进行精确湿度控制。总体来说，利用微波干燥法对褐煤进行脱水提质具有技术先进、处理高效的特点， 是客户的最佳选择。微波还可以脱硫，高硫煤在微波频率的电磁场作用下，硫键O^e-S或C-幻可选择性地吸收大量能量而产生高活性的硫，但微波能量不能加热煤质本身。因此既不能破坏煤质又可在50-150°C之间使硫键断裂。生成的游离硫可与煤中的氢、氧进行反应，生成H2S、 S02或COS等气体，从煤中析出。选择某一特征的微波频率是脱硫的关键。根据实验结果，频率在8. 35-8. 40千赫之间时，煤质与微波作用较为强烈。不仅可脱除黄铁矿硫，也能除去有机硫，有机硫在高温下分解为H2S等挥发性硫化合物而与煤分离。脱硫率几乎可达100%。本实用新型在工作时，通过控制装置使微波干燥腔卸料阀门8关闭，微波干燥腔入料阀门2打开，进料料斗1中储备的煤在重力的作用下落入微波干燥腔6内，微波干燥腔 6满煤后入料阀门2关闭，微波干燥组件系统7开始工作，在微波干燥腔6内形成微波电磁场，煤中的水分在微波电磁场的作用下迅速加热挥发形成水蒸气，在微波干燥腔6内形成的水蒸气和高温增大了微波干燥腔6的气压，通过隔板5上的孔与水汽回收管道3内的气压形成高低气压差，在压差作用下，微波干燥腔6内的水汽进入水汽回收管道3中后排出， 煤干燥完成后，微波干燥组件系统7停止工作，微波干燥腔卸料阀门8打开，干燥后的煤落到缓冲消尘仓9中经消尘后通过输送装置10被送入下道工序。水汽回收管道3中的一部分水蒸气会凝结为液态水并落到水汽回收管道3的底部排出，水汽回收管道3中的气体经过水汽回收管道3出口排出，同时在管内形成负压。本实用新型由于整套设备微波干燥腔6自上而下分别设置高、中、低三组不同功率的微波干燥组件系统，可以使整个设备更为连续和平滑的运行，由于三部分微波干燥组件系统可以独立工作，所以当其中一组微波干燥组件系统出现故障或需要维护时，其入料阀门2将关闭，停止对该微波干燥腔6进料，而其它两组则不会受到影响仍然继续工作，这样就可以在不停机的情况下对设备进行诊断维修维护，从而可以大幅提高设备的开工率。本系统由于采用了观察维修窗4和活动隔板5设计，因此可以轻松打开观察维修窗4进行清理，从而大幅提高工作效率，煤在微波干燥腔中蒸发出的水分会通过隔板上的小孔进入水汽回收管道3 ；小孔的大小是根据微波波长经过严密计算得到的，对微波也具有屏蔽作用，微波不会通过小孔泄露，也保障了操作人员的安全。 本实用新型具采用上述结构后，将自由落体原理和微波技术结合到一起并引入到低阶煤干燥工艺中，利用微波加热的原理除去低阶煤中的水分，硫、磷等其他杂质，而且利用自由落体原理作为煤干燥过程的主输送方式，从而省去干燥过程的输送设备，减少设备的建设费用和运行成本，具有能耗低，干燥彻底，控制简单，占地面积少，维护简单，运行成本低的优点。
权利要求1.一种塔式低阶煤多重微波干燥设备，特征在于本设备采用垂直塔式结构，其中部自上而下为中空的微波干燥腔，微波干燥腔顶端设置进料料斗，微波干燥腔底部设置缓冲消尘仓，缓冲消尘仓的下方设置输出装置，在微波干燥腔的其中一侧设置水汽回收管道，其余各侧面设置微波干燥组件系统，该水汽回收管道通过活动隔板与微波干燥腔内部贯通，微波干燥腔的上、下两端分别设置入料阀门和卸料阀门。
2.根据权利要求1所述的塔式低阶煤多重微波干燥设备，其特征在于微波干燥腔自上而下分别设置相互独立的高、中、低三组不同功率微波干燥组件系统。
3.根据权利要求1所述的塔式低阶煤多重微波干燥设备，其特征在于活动隔板上均勻布满通孑L。
4.根据权利要求1所述的塔式低阶煤多重微波干燥设备，其特征在于缓冲消尘仓与微波干燥腔之间呈30 120夹角。
5.根据权利要求1所述的塔式低阶煤多重微波干燥设备，其特征在于水汽回收管道的外部设置观察维修窗。
专利摘要本实用新型涉及一种塔式低阶煤多重微波干燥设备，属于干燥设备领域，本技术要点在于本设备采用垂直塔式结构，其中部自上而下为中空的微波干燥腔，微波干燥腔顶端设置进料料斗，微波干燥腔底部设置缓冲消尘仓，缓冲消尘仓的下方设置输出装置，在微波干燥腔的其中一侧设置水汽回收管道，其余各侧面设置微波干燥组件系统，该水汽回收管道通过活动隔板与微波干燥腔内部贯通，微波干燥腔的上、下两端分别设置入料阀门和卸料阀门。本实用新型具有能耗低，干燥彻底，控制简单，占地面积少，维护简单，运行成本低的优点。
文档编号F26B3/347GK202304307SQ20112038706
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者刘淑良, 陈兵 申请人:山东博润工业技术有限公司