本发明涉及一种微波制备低钠煤的方法。
背景技术：
：我国是一个煤炭资源丰富的国家，其储量居世界第三，而目前开发利用不足20％。可以预测，煤炭在未来10年内能源生产和消费结构中仍占60％左右。煤炭一直是我国的主要能源，并且在石油资源储量日益减少，新能源开发有待完善提高的前提下，煤炭资源的优势日益明显。高钠煤是指煤中碱金属钠含量较高的煤种。高钠煤在燃烧利用过程中，低熔点的煤灰在高温环境下极易以液态或半液态的渣粒即熔融的灰粘结在受热面上或炉墙上，形成一层紧密的灰渣层，造成锅炉等设备结渣；这些活性含钠组分会在锅炉等设备换热面管壁上凝结，并与烟气中的二氧化硫、三氧化硫等反应生成的硫酸钠等物质形成密实的粘结层，该粘结层一方面与金属管壁反应造成高温腐蚀，另一方面可以捕获烟气中的灰颗粒造成高温粘结性积灰。正是由于此类问题的存在，导致利用高钠煤的锅炉等设备在短时间运行后不得不更换换热面，造成严重的经济损失。目前对高钠煤的利用主要采用掺烧沾污性弱的煤种的方法，但这种控制方法只能减缓换热面的沾污，无法从根本上解决问题。另外，现有的将高纳煤转化为低钠煤的技术需要进行高温加压洗涤以及高温搅拌步骤，工艺繁复且成本高昂，不适合工业上的大规模快速处理。因此，严重限制了对高钠煤的利用，不利于低钠煤的推广与应用。技术实现要素：本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种微波制备低钠煤的方法。本发明提供了一种微波制备低钠煤的方法，用于降低高钠煤中的钠含量，具有这样的特征，包括：步骤一，将高钠煤进行粉碎，得到颗粒状的高钠煤；步骤二，按一定重量比向颗粒状的高钠煤里加入超纯水进行润湿，得到润湿煤，一定重量比为1:2～1:10；步骤三，将润湿煤放入微波炉中，在400～1000W的加热功率下，将润湿煤加热至100～350℃并恒温300～3600s；步骤四，将微波处理过的润湿煤冷却至10～30℃，得到微波脱钠煤；步骤五，按一定重量比向微波脱钠煤中加入超纯水，对微波脱钠煤进行水洗并不断搅拌，水洗时间为60～3600s，一定重量比0.01～0.2；步骤六，水洗结束后进行固液分离，分离后的固体为提质煤；以及步骤七，将提质煤进行热风干燥处理，得到低钠煤。在本发明提供的微波制备低钠煤的方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤一中，颗粒状的高钠煤的粒径为0.075～4mm。在本发明提供的微波制备低钠煤的方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤二中，润湿时间为300～7200s。在本发明提供的微波制备低钠煤的方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤三中，加热时间为10～300s。在本发明提供的微波制备低钠煤的方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤五中，水洗温度为20～100℃，搅拌转速为100～1500r/min。在本发明提供的微波制备低钠煤的方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤七中，热风的温度为50～150℃。发明的作用与效果根据本发明所涉及的一种微波制备低钠煤的方法，因为将高钠煤进行润湿之后经过微波加热处理，得到低钠煤，所以本发明的微波制备低钠煤的方法，不仅工艺简单，操作方便，可以高效快速的得到低钠煤，确保锅炉安全且能够长期运行，而且成本低廉，适合工业上的大规模快速处理，在加大了低钠煤的推广与应用的同时，降低了高钠煤的使用，更加环保。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，现结合以下实施例对本发明一种微波制备低钠煤作具体阐述。<实施例一>步骤一，将高钠煤进行粉碎，得到颗粒状的高钠煤，颗粒的粒径为0.075～4mm。在本实施例中，高纳煤的量为3g，颗粒的粒径为0.2～2mm。步骤二，按1:2～1:10的重量比向颗粒状的高钠煤中加入超纯水，进行润湿，润湿时间为300～7200s，得到润湿煤。在本实施例中，超纯水与高钠煤的重量比为3:10，超纯水的量为10mL，润湿时间为1800s。步骤三，将润湿煤放入微波炉中，在400～1000W的加热功率下将润湿煤加热至100～350℃并恒温300～3600s，加热时间为10～300s。在本实施例中，加热功率为1000W，加热时间为10s，加热温度为250℃，恒温时间为3600s。步骤四，将微波处理过的润湿煤冷却至10～30℃，得到微波脱钠煤。在本实施例中，冷却温度为25℃。步骤五，按0.01～0.2的重量比向微波脱钠煤中加入超纯水，对加入超纯水的微波脱钠煤进行水洗并不断搅拌，水洗时间为60～3600s，水洗温度为20～100℃，搅拌转速为100～1500r/min。在本实施例中，超纯水与微波脱钠煤的重量比为0.1，超纯水的加入量为30mL，水洗温度为90℃，水洗时间为300s，搅拌转速为1000r/min，其中，搅拌贯穿整个水洗过程。步骤六，水洗结束后进行固液分离，分离后的固体为提质煤。步骤七，在50～150℃的热风温度下，将提质煤干燥处理，得到低钠煤。在本实施例中，热风温度为110℃。用微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析法测定处理后的低钠煤中钠离子含量，与原高钠煤相比，钠含量的脱除率为85.64％。<实施例二>步骤一，将高钠煤进行粉碎，得到颗粒状的高钠煤，颗粒的粒径为0.075～4mm。在本实施例中，高纳煤的量为3g，颗粒的粒径为0.2～2mm。步骤二，按1:2～1:10的重量比向颗粒状的高钠煤中加入超纯水，进行润湿，润湿时间为300～7200s，得到润湿煤。在本实施例中，超纯水与高钠煤的重量比为3:10，超纯水的量为10mL，润湿时间为1800s。步骤三，将润湿煤放入微波炉中，在400～1000W的加热功率下将润湿煤加热至100～350℃并恒温300～3600s，加热时间为10～300s。在本实施例中，加热功率为400W，加热时间为10s，加热温度为120℃，恒温时间为1800s。步骤四，将微波处理过的润湿煤冷却至10～30℃，得到微波脱钠煤。在本实施例中，冷却温度为25℃。步骤五，按0.01～0.2的重量比向微波脱钠煤中加入超纯水，对加入超纯水的微波脱钠煤进行水洗并不断搅拌，水洗时间为60～3600s，水洗温度为20～100℃，搅拌转速为100～1500r/min。在本实施例中，超纯水与微波脱钠煤的重量比为0.1，超纯水的加入量为30mL，水洗温度为60℃，水洗时间为300s，搅拌转速为1000r/min，其中，搅拌贯穿整个水洗过程。步骤六，水洗结束后进行固液分离，分离后的固体为提质煤。步骤七，在50～150℃的热风温度下，将提质煤干燥处理，得到低钠煤。在本实施例中，热风温度为110℃。用微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析法测定处理后的低钠煤中钠离子含量，与原高钠煤相比，钠含量的脱除率为79.63％。<实施例三>步骤一，将高钠煤进行粉碎，得到颗粒状的高钠煤，颗粒的粒径为0.075～4mm。在本实施例中，高纳煤的量为3g，颗粒的粒径为0.2～2mm。步骤二，按1:2～1:10的重量比向颗粒状的高钠煤中加入超纯水，进行润湿，润湿时间为300～7200s，得到润湿煤。在本实施例中，超纯水与高钠煤的重量比为3:10，超纯水的量为10mL，润湿时间为1800s。步骤三，将润湿煤放入微波炉中，在400～1000W的加热功率下将润湿煤加热至100～350℃并恒温300～3600s，加热时间为10～300s。在本实施例中，加热功率为1000W，加热时间为10s，加热温度为200℃，恒温时间为2400s。步骤四，将微波处理过的润湿煤冷却至10～30℃，得到微波脱钠煤。在本实施例中，冷却温度为25℃。步骤五，按0.01～0.2的重量比向微波脱钠煤中加入超纯水，对加入超纯水的微波脱钠煤进行水洗并不断搅拌，水洗时间为60～3600s，水洗温度为20～100℃，搅拌转速为100～1500r/min。在本实施例中，超纯水与微波脱钠煤的重量比为0.1，超纯水的加入量为30mL，水洗温度为60℃，水洗时间为300s，搅拌转速为1000r/min，其中，搅拌贯穿整个水洗过程。步骤六，水洗结束后进行固液分离，分离后的固体为提质煤。步骤七，在50～150℃的热风温度下，将提质煤干燥处理，得到低钠煤。在本实施例中，热风温度为110℃。用微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析法测定处理后的低钠煤中钠离子含量，与原高钠煤相比，钠含量的脱除率为86.53％。<实施例四>步骤一，将高钠煤进行粉碎，得到颗粒状的高钠煤，颗粒的粒径为0.075～4mm。在本实施例中，高纳煤的量为3g，颗粒的粒径为0.2～2mm。步骤二，按1:2～1:10的重量比向颗粒状的高钠煤中加入超纯水，进行润湿，润湿时间为300～7200s，得到润湿煤。在本实施例中，超纯水与高钠煤的重量比为3:10，超纯水的量为10mL，润湿时间为1800s。步骤三，将润湿煤放入微波炉中，在400～1000W的加热功率下将润湿煤加热至100～350℃并恒温300～3600s，加热时间为10～300s。在本实施例中，加热功率为700W，加热时间为10s，加热温度为120℃，恒温时间为1500s。步骤四，将微波处理过的润湿煤冷却至10～30℃，得到微波脱钠煤。在本实施例中，冷却温度为25℃。步骤五，按0.01～0.2的重量比向微波脱钠煤中加入超纯水，对加入超纯水的微波脱钠煤进行水洗并不断搅拌，水洗时间为60～3600s，水洗温度为20～100℃，搅拌转速为100～1500r/min。在本实施例中，超纯水与微波脱钠煤的重量比为0.1，超纯水的加入量为30mL，水洗温度为60℃，水洗时间为300s，搅拌转速为1000r/min，其中，搅拌贯穿整个水洗过程。步骤六，水洗结束后进行固液分离，分离后的固体为提质煤。步骤七，在50～150℃的热风温度下，将提质煤干燥处理，得到低钠煤。在本实施例中，热风温度为110℃。用微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析法测定处理后的低钠煤中钠离子含量，与原高钠煤相比，钠含量的脱除率为83.21％。以下四个对照例均为实施例一的对照试验。表一：对照例与实施例一的对照试验条件设计。案例脱钠方式颗粒粒径实施例一微波脱钠0.2～2mm对照例一电炉脱钠0.2～2mm对照例二热风脱钠0.2～2mm对照例三微波脱钠0.1～2mm对照例四微波脱钠2～3mm<对照例一>步骤一，将高钠煤进行粉碎，得到颗粒状的高钠煤，颗粒的粒径为0.075～4mm。在本实施例中，高纳煤的量为3g，颗粒的粒径为0.2～2mm。步骤二，按1:2～1:10的重量比向颗粒状的高钠煤中加入超纯水，进行润湿，润湿时间为300～7200s，得到润湿煤。在本实施例中，超纯水与高钠煤的重量比为3:10，超纯水的量为10mL，润湿时间为1800s。步骤三，将润湿煤放入电炉中，加热至200℃并恒温600s。步骤四，将电炉处理过的润湿煤冷却至10～30℃，得到电炉脱钠煤。在本实施例中，冷却温度为25℃。步骤五，按0.01～0.2的重量比向微波脱钠煤中加入超纯水，对加入超纯水的微波脱钠煤进行水洗并不断搅拌，水洗时间为60～3600s，水洗温度为20～100℃，搅拌转速为100～1500r/min。在本实施例中，超纯水与微波脱钠煤的重量比为0.1，超纯水的加入量为30mL，水洗温度为90℃，水洗时间为300s，搅拌转速为1000r/min，其中，搅拌贯穿整个水洗过程。步骤六，水洗结束后进行固液分离，分离后的固体为提质煤。步骤七，在50～150℃的热风温度下，将提质煤干燥处理，得到低钠煤。在本实施例中，热风温度为110℃。用微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析法测定处理后的低钠煤中钠离子含量，与原高钠煤相比，钠含量的脱除率为58.91％。<对照例二>步骤一，将高钠煤进行粉碎，得到颗粒状的高钠煤，颗粒的粒径为0.075～4mm。在本实施例中，高纳煤的量为3g，颗粒的粒径为0.2～2mm。步骤二，按1:2～1:10的重量比向颗粒状的高钠煤中加入超纯水，进行润湿，润湿时间为300～7200s，得到润湿煤。在本实施例中，超纯水与高钠煤的重量比为3:10，超纯水的量为10mL，润湿时间为1800s。步骤三，将润湿煤进行温度为110℃的热风干燥处理。步骤四，将热风处理过的润湿煤冷却至10～30℃，得到热风脱钠煤。在本实施例中，冷却温度为25℃。步骤五，按0.01～0.2的重量比向微波脱钠煤中加入超纯水，对加入超纯水的微波脱钠煤进行水洗并不断搅拌，水洗时间为60～3600s，水洗温度为20～100℃，搅拌转速为100～1500r/min。在本实施例中，超纯水与微波脱钠煤的重量比为0.1，超纯水的加入量为30mL，水洗温度为90℃，水洗时间为300s，搅拌转速为1000r/min，其中，搅拌贯穿整个水洗过程。步骤六，水洗结束后进行固液分离，分离后的固体为提质煤。步骤七，在50～150℃的热风温度下，将提质煤干燥处理，得到低钠煤。在本实施例中，热风温度为110℃。用微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析法测定处理后的低钠煤中钠离子含量，与原高钠煤相比，钠含量的脱除率为59.86％。<对照例三>步骤一，将高钠煤进行粉碎，得到颗粒状的高钠煤，颗粒的粒径为0.075～4mm。在本实施例中，高纳煤的量为3g，颗粒的粒径为0.1～2mm。步骤二，按1:2～1:10的重量比向颗粒状的高钠煤中加入超纯水，进行润湿，润湿时间为300～7200s，得到润湿煤。在本实施例中，超纯水与高钠煤的重量比为3:10，超纯水的量为10mL，润湿时间为1800s。步骤三，将润湿煤放入微波炉中，在400～1000W的加热功率下将润湿煤加热至100～350℃并恒温300～3600s，加热时间为10～300s。在本实施例中，加热功率为1000W，加热时间为10s，加热温度为250℃，恒温时间为3600s。步骤四，将微波处理过的润湿煤冷却至10～30℃，得到微波脱钠煤。在本实施例中，冷却温度为25℃。步骤五，按0.01～0.2的重量比向微波脱钠煤中加入超纯水，对加入超纯水的微波脱钠煤进行水洗并不断搅拌，水洗时间为60～3600s，水洗温度为20～100℃，搅拌转速为100～1500r/min。在本实施例中，超纯水与微波脱钠煤的重量比为0.1，超纯水的加入量为30mL，水洗温度为90℃，水洗时间为300s，搅拌转速为1000r/min，其中，搅拌贯穿整个水洗过程。步骤六，水洗结束后进行固液分离，分离后的固体为提质煤。步骤七，在50～150℃的热风温度下，将提质煤干燥处理，得到低钠煤。在本实施例中，热风温度为110℃。用微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析法测定处理后的低钠煤中钠离子含量，与原高钠煤相比，钠含量的脱除率为60.52％。<对照例四>步骤一，将高钠煤进行粉碎，得到颗粒状的高钠煤，颗粒的粒径为0.075～4mm。在本实施例中，高纳煤的量为3g，颗粒的粒径为2～3mm。步骤二，按1:2～1:10的重量比向颗粒状的高钠煤中加入超纯水，进行润湿，润湿时间为300～7200s，得到润湿煤。在本实施例中，超纯水与高钠煤的重量比为3:10，超纯水的量为10mL，润湿时间为1800s。步骤三，将润湿煤放入微波炉中，在400～1000W的加热功率下将润湿煤加热至100～350℃并恒温300～3600s，加热时间为10～300s。在本实施例中，加热功率为1000W，加热时间为10s，加热温度为250℃，恒温时间为3600s。步骤四，将微波处理过的润湿煤冷却至10～30℃，得到微波脱钠煤。在本实施例中，冷却温度为25℃。步骤五，按0.01～0.2的重量比向微波脱钠煤中加入超纯水，对加入超纯水的微波脱钠煤进行水洗并不断搅拌，水洗时间为60～3600s，水洗温度为20～100℃，搅拌转速为100～1500r/min。在本实施例中，超纯水与微波脱钠煤的重量比为0.1，超纯水的加入量为30mL，水洗温度为90℃，水洗时间为300s，搅拌转速为1000r/min，其中，搅拌贯穿整个水洗过程。步骤六，水洗结束后进行固液分离，分离后的固体为提质煤。步骤七，在50～150℃的热风温度下，将提质煤干燥处理，得到低钠煤。在本实施例中，热风温度为110℃。用微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析法测定处理后的低钠煤中钠离子含量，与原高钠煤相比，钠含量的脱除率为56.22％。实施例的作用与效果根据实施例所涉及所涉及的一种微波制备低钠煤的方法，因为将高钠煤进行润湿之后经过微波加热处理，得到低钠煤，所以本发明的微波制备低钠煤的方法，不仅工艺简单，操作方便，可以高效快速的得到低钠煤，确保锅炉安全且能够长期运行，而且成本低廉，适合工业上的大规模快速处理，在加大了低钠煤的推广与应用的同时，降低了高钠煤的使用，更加环保。由实施例一以及对照例一、二可以得出，微波脱钠的钠含量脱除率要比电炉脱钠的钠含量的脱除率提高45.37％，微波脱钠的钠含量脱除率比热风脱钠的钠含量的脱除率提高43.07％。由实施例一以及对照例三、四可以得出，原料为颗粒粒径为0.2～2mm的高钠煤得到的低钠煤的钠含量的脱除率比原料为颗粒粒径为0.1～2mm的高钠煤得到的低钠煤的钠含量的脱除率提高41.51％，原料为颗粒粒径为0.2～2mm的高钠煤得到的低钠煤的钠含量的脱除率比原料为颗粒粒径为2～3mm的高钠煤得到的低钠煤的钠含量的脱除率提高52.33％。上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。当前第1页1 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