一种降低干燥褐煤复吸水性能的方法与流程

文档序号:15856074发布日期:2018-11-07 11:00阅读:695来源:国知局

本发明涉及褐煤干燥提质技术领域,具体涉及一种降低干燥褐煤复吸水性能的方法。

背景技术

在我国,煤炭占能源消费的比重近十年内均大于60%。近年来,褐煤的产量越来越高。但是褐煤的高水分是影响其经济效益与竞争性的最大制约因素,因此需要对褐煤进行干燥预处理。杨蚊洋等人(煤炭工程,2017,49(7):122-125)研究发现微波处理后褐煤的最高内在水分很高,褐煤在600w处理5min,处理煤样在相对湿度为97%时的复吸水含量为17.2%。hulston等人(fuel,2005,84(14-15):1940-1948)利用热压法(150~300℃,6~25mpa)干燥褐煤,干燥后煤样在相对湿度为96%时的复吸水含量均高于20%。zhang等人(fuel,2016,164:128-133)利用水热法(200~300℃)干燥褐煤,干燥后煤样在相对湿度为65%时的复吸水含量均高于7.4%。褐煤表面的极性含氧官能团和褐煤的发达的孔隙结构是影响干燥后褐煤易复吸水性能的关键因素,如何降低干燥褐煤的复吸水性能是褐煤干燥技术亟需解决的难题之一。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,地沟油属于油脂,其本身疏水性很强。因此把地沟油作为改性剂添加到干燥褐煤中(地沟油一方面可以覆盖褐煤表面的极性含氧官能团,另一方面可以填充褐煤中水脱除后释放的孔),这样不仅可以降低干燥褐煤的复吸水性能,而且还可以实现地沟油的综合利用、达到保护环境,变废为宝的目的。

(二)技术方案

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

一种降低干燥褐煤复吸水性能的方法,步骤如下:

1)将原料褐煤破碎成粒径<0.84μm的粒煤,并称取5g粒煤利用水热法或者固定床干燥法制备出干燥褐煤;

2)以地沟油作为改性剂,将地沟油与上述步骤1)制备的干燥褐煤进行混合搅拌,得到混合煤样,地沟油与干燥褐煤的质量比为1%~10%;

3)每隔一定时间(前9h每隔3h测一次,9h后每隔12h测一次)测定混合煤样在相对湿度为97%时的复吸水含量,直到吸附达到平衡,此时的复吸水含量即为煤样的最高内在水分。

优先的,所述步骤1)中水热法制备干燥褐煤过程为:称取5g粒煤(粒径<0.84μm)与80ml蒸馏水置于水热反应釜内搅拌均匀后密封,在120℃~180℃条件下处理20min,然后冷却至室温,抽滤分离褐煤和水,抽滤得到的褐煤在105℃条件下干燥3h,制备出干燥褐煤。

优先的,所述步骤1)中固定床干燥法制备干燥褐煤过程为:称取5g粒煤(粒径<0.84μm)至于固定床应器内,在氮气氛围内并在200℃~300℃条件下处理20min,制备出干燥褐煤。

优先的,所述步骤2)中地沟油与干燥褐煤的质量比为8%。

优先的,所述步骤3)中吸附达到平衡的时间为6~8d。

(三)有益效果

1、本发明中地沟油泛指质量、卫生极差的各类食用指标严重超标的非食用油脂。地沟油本身属于油脂,其本身疏水性很强,利用地沟油作为改性剂可实现地沟油的综合利用、达到保护环境,变废为宝的目的。

2、本发明中地沟油作为改性剂一定质量比添加到干燥褐煤中,地沟油一方面可以覆盖褐煤表面的极性含氧官能团,另一方面可以填充褐煤中水脱除后释放的孔,从而可以降低干燥褐煤的复吸水性能,并改善褐煤的最终干燥效果。

3、本发明较现有方法具有降低干燥褐煤复吸水性能效果显著、操作简单、易于控制的特点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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作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。

实施例1:

称取5g褐煤(粒径<0.84μm)与80ml蒸馏水至于水热反应釜内搅拌均匀后密封,在120℃条件下处理20min,然后冷却至室温,抽滤分离褐煤和水,抽滤得到的褐煤在105℃条件下干燥3h,制备干燥褐煤。将地沟油与干燥褐煤按5%质量比混合均匀,结果发现添加了地沟油改性剂的干燥褐煤其最高内在水分比原干燥褐煤的降低了21%。

实施例2:

称取5g褐煤(粒径<0.84μm)与80ml蒸馏水至于水热反应釜内搅拌均匀后密封,在120℃条件下处理20min,然后冷却至室温,抽滤分离褐煤和水,抽滤得到的褐煤在105℃条件下干燥3h,制备干燥褐煤。将地沟油与干燥褐煤按8%质量比混合均匀,结果发现添加了地沟油改性剂的干燥褐煤其最高内在水分比原干燥褐煤的降低了28%。

实施例3:

称取5g褐煤(粒径<0.84μm)与80ml蒸馏水至于水热反应釜内搅拌均匀后密封,在180℃条件下处理20min,然后冷却至室温,抽滤分离褐煤和水,抽滤得到的褐煤在105℃条件下干燥3h,制备干燥褐煤。将地沟油与干燥褐煤按1%质量比混合均匀,结果发现添加了地沟油改性剂的干燥褐煤其最高内在水分比原干燥褐煤的降低了4%。

实施例4:

称取5g褐煤(粒径<0.84μm)与80ml蒸馏水至于水热反应釜内搅拌均匀后密封,在180℃条件下处理20min,然后冷却至室温,抽滤分离褐煤和水,抽滤得到的褐煤在105℃条件下干燥3h,制备干燥褐煤。将地沟油与干燥褐煤按5%质量比混合均匀,结果发现添加了地沟油改性剂的干燥褐煤其最高内在水分比原干燥褐煤的降低了20%。

实施例5:

称取5g褐煤(粒径<0.84μm)与80ml蒸馏水至于水热反应釜内搅拌均匀后密封,在180℃条件下处理20min,然后冷却至室温,抽滤分离褐煤和水,抽滤得到的褐煤在105℃条件下干燥3h,制备干燥褐煤。将地沟油与干燥褐煤按8%质量比混合均匀,结果发现添加了地沟油改性剂的干燥褐煤其最高内在水分比原干燥褐煤的降低了25%。

实施例6:

称取5g褐煤(粒径<0.84μm)至于固定床应器内,氮气气氛下200℃处理20min,制备干燥褐煤。将地沟油与干燥褐煤按1%质量比混合均匀,结果发现添加了地沟油改性剂的干燥褐煤其最高内在水分比原干燥褐煤的降低了2%。

实施例7:

称取5g褐煤(粒径<0.84μm)至于固定床应器内,氮气气氛下200℃处理20min,制备干燥褐煤。将地沟油与干燥褐煤按5%质量比混合均匀,结果发现添加了地沟油改性剂的干燥褐煤其最高内在水分比原干燥褐煤的降低了8%。

实施例8:

称取5g褐煤(粒径<0.84μm)至于固定床应器内,氮气气氛下200℃处理20min,制备干燥褐煤。将地沟油与干燥褐煤按8%质量比混合均匀,结果发现添加了地沟油改性剂的干燥褐煤其最高内在水分比原干燥褐煤的降低了10%。

实施例9:

称取5g褐煤(粒径<0.84μm)至于固定床应器内,氮气气氛下300℃处理20min,制备干燥褐煤。将地沟油与干燥褐煤按5%质量比混合均匀,结果发现添加了地沟油改性剂的干燥褐煤其最高内在水分比原干燥褐煤的降低了2%。

实施例10:

称取5g褐煤(粒径<0.84μm)至于固定床应器内,氮气气氛下300℃处理20min,制备干燥褐煤。将地沟油与干燥褐煤按8%质量比混合均匀,结果发现添加了地沟油改性剂的干燥褐煤其最高内在水分比原干燥褐煤的降低了5%。

与原干燥褐煤相比,处理后煤样的最高内在水分降低的越多说明地沟油降低干燥褐煤复吸水性能的效果越好,综上实施例1~10中,利用水热法和固定床干燥法制备的干燥褐煤加入一定质量比地沟油,均能降低干燥褐煤的复吸水性能,其中实施例2采用水热法制备干燥褐煤,并将地沟油与干燥褐煤按8%质量比混合的降低效果最为明显。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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