高浓度水煤浆的制备工艺的制作方法

专利名称:高浓度水煤浆的制备工艺的制作方法
本发明属于一种制备新型燃料一水煤浆的方法，即制备出一种可以管道运输以及燃烧的高浓度煤水混合物。
在制备水煤浆中，制备工艺具有十分重要的作用，制浆工艺的好坏影响着煤浆的最终制备浓度以及制浆的能耗与费用。
为了制备高浓度的水煤浆，曾有不少关于制浆工艺的报导。例如U.S.4.406，663专利建议先制成浓度小于60%的煤浆，然后浓缩到65%，再加添加剂最后制成浓度大于60%的浆体。又如世界发明1985年8卷1期报导，应用大小颗粒搭配的方法制备煤浆，可以制得高浓度的水煤浆。日本Watanabe等利用多次研磨来制备高浓度水煤浆。
但这些方法中大部分都含有浓缩这一过程，增加了制浆的费用和能耗，有的方法中使用干磨法，引起严重的粉尘污染和由于煤粉易燃易爆所产生的问题。另一方面所使用的研磨设备效率低，能耗大。
本法中干湿法研磨配合使用，即用干法研磨制得粗颗粒，湿法研磨制得细颗粒，利用干法制得的煤粉耒提高湿法制得浆体的浓度，从而省去了浓缩这一过程。另外用湿法研磨制备煤粉细颗粒可以大大节省厂房面积和消除粉尘污染和着火的危险，改善现场工人操作的条件。
在细磨过程中，由于所需磨得的颗粒较细，不同磨机的效率和能耗差别很大。因此选择效率高，能耗低的磨机具有十分重要的意义。本发明中十分强调应用高效率磨机的重要性，因此采用了高效率的振动球磨机和其他高效研磨设备，能大大提高研磨效率和降低能耗。
加入添加剂后的搅拌对浆体的最终流动性能十分重要，因此在制备后必须充分和多次搅拌。
本发明的内容是使用对辊机、球磨机或其他常用粉碎机械将煤干式粉碎到40目以下，使其粒径范围在40目至160目之间，是为A组份。使用振动磨，球磨或其他湿磨设备，将煤粉碎至200目以下，其最细颗粒可达到1微米，是为B组份。然后将A加入B中，根据煤种的不同A与B的重量比可自1∶9到9∶1。
添加剂的加入部位可以在研磨时加入到磨机中，也可以在A与B混合时加入，可以一次加入，也可以分次加入。添加剂的种类很多，广泛使用的有聚氧化乙烯衍生物〔EP109740;JP8418791〕。皂类〔US，4，435306〕，聚乙＝亚胺〔JP84215490〕，木质素磺酸盐〔US，4，282，006〕等。
在制成浆后，使用一个高速搅拌器，使浆体充分搅拌并通过两个混合器使浆体进一步匀化，最后可制成高浓度水煤浆，其浓度在65%以上，最高可达79%。
制浆工艺路线如下高浓度水煤浆制备工艺流程图。
为了说明本发明的性质与优点，举例如下。但本发明并不局限于这些例子。
实施例一.
取煤70公斤，其灰份为10%，挥发份30%，经鄂式粉碎机粉碎，然后经过对辊机研磨，将所得煤粉经过60目的筛，得到颗粒小于60目的煤粉，其中的70%即49公斤不再研磨，将其中的30%即21公斤送入振动磨中，加水30公斤研磨。一直磨到所得的颗粒尺寸均小于200目。将粗细二种颗粒相混，同时加入水和添加剂，充分搅拌。最后得到的水煤浆，浓度为70%，粘度为800厘泊(切变速率5秒-1)，静置四个月未发现沉淀。
实施例二.
取煤100公斤，灰份为5%，挥发份30%左右，经棒锤机粉碎，可得颗粒小于40目的煤粉，将其中的50份保留作为粗颗粒组份，其余50份送入振动磨中，加入添加剂和水，经过研磨，一直磨到所得的颗粒尺寸均小于300目。将粗细二种颗粒相混，加入第二添加剂和水，充分搅拌后，配成60%的水煤浆，粘度为1000厘泊(切变速率5秒-1)，静置四个月，未发现沉淀。
权利要求
1.一种制备高浓度水煤浆的工艺，其特征在于采用了干式研磨与湿式研磨结合的工艺，得出两种颗粒分布的煤粉，将这两种煤粉混合并在适当部位加入添加剂后充分搅拌，可制得浓度大于60%的水煤浆。
2.按权利要求
1所说的干式研磨，其特征在于使用一般的干式粉碎设备如对辊机、球磨、棒磨使颗粒研磨至40-160目之间。
3.按权利要求
1所说的湿式研磨，其特征在于使用高效能的湿磨设备，如振动磨。及高效湿式球磨机等，使颗粒研磨至200目以下，最小颗粒直径可达1微米。
4.按权利要求
1所说的干式研磨和湿式研磨相结合的工艺，是指将干式研磨所得的煤粉颗粒加入到用湿法制得的煤浆中，干湿法所用粗细颗粒之间的比例范围为粗∶细＝1∶9至9∶1。
5.按权利要求
1所说的在适当部位加入添加剂，是指添加剂可以在研磨时或研磨后加入，添加剂可一次加入，也可以多次加入。
6.按权利要求
1所说的充分搅拌，是由一个高速搅拌器和至少两个低速混合器来完成的。所制得的水煤浆浓度为60%以上。
专利摘要
本发明属于一种制备新型液体燃料——水煤浆的工艺。即将煤粉碎后加入添加剂和水制成高浓度煤浆。这种煤浆能用于工业锅炉和工业窑炉燃烧，能远距离输送。此方法的特征是用干式研磨方法把煤加工成40目以下的粗颗粒，用湿磨法磨出颗粒尺寸在200目以下的细颗粒，然后将粒径不同的干湿两种颗粒混合，在工艺流程的适当部位加入添加剂后，可以制得浓度在65％以上的水煤浆。
文档编号C10L1/32GK85106713SQ85106713
公开日1986年11月26日 申请日期1985年9月6日
发明者江龙, 李兴长 申请人:中国科学院感光化学研究所