СПОСОБ ДВУХСТАДИЙНОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА Российский патент 2003 года по МПК C10L1/32 

Изобретение относится к способам приготовления водоугольного топлива (ВУТ) для последующего его сжигания и может быть использовано в угольной отрасли и энергетике.

Известен способ получения ВУТ путем многоступенчатого измельчения рядового или обогащенного угля. Измельчение ведут в присутствии реагента. На 1 ступени измельчение ведут в валковых дробилках, на 2 ступени используют стержневые барабанные дробилки, на 3-й - трубчатые вибрационные со стержнями и на 4-й - дробилки с шарами. Предусмотрена рециркуляция суспензии на одной или нескольких ступенях измельчения. Реагент вводят перед отдельными ступенями измельчения по мере раскрытия новой поверхности (заявка ФРГ 3509330, С 10 L 1/32, 25.09.86).

Более близким к данному изобретению по сущности является способ двухстадийного приготовления ВУТ, включающий предварительное грубое измельчение и классификацию угля, подачу классифицированного угля и воды в шаровую мельницу с последующим дополнительным измельчением и гомогенизацией смеси частиц угля и воды совместно с реагентом во второй шаровой мельнице (заявка Японии 63-15893, С 10 L 1/32, 22.01.88).

Недостатками известных способов являются высокие энергозатраты.

Целью данного изобретения является снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается способом двухстадийного приготовления ВУТ, включающим предварительное грубое измельчение и классификацию угля, подачу классифицированного угля с размером частиц не более 3 мм и воды в вибрационно-волновую многокамерную мельницу с амплитудой рабочего органа 1-6 мм и частотой его вращения 1400-2000 об/мин с последующим дополнительным измельчением и гомогенизацией смеси угля со средним размером частиц 300 мкм и максимальным размером частиц до 500 мкм, воды и реагента в горизонтальном смесителе-гомогенизаторе вибрационно-волновом торовом с амплитудой вертикального рабочего органа 1-4 мм, горизонтального - 1-6 мм и частотой его вращения 1400-2000 об/мин. Предпочтительно процесс вести в мельнице с массой мелющих тел до 1500 кг и их диаметром от 15 до 50 мм и гомогенизаторе-смесителе с массой мелющих тел до 2000 кг и их диаметром от 10 до 40 мм.

Способ позволяет затрачивать на производство 1 т ВУТ не более 25 кВт электроэнергии.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие достижение поставленной цели.

Пример 1
Исходное сырье - рядовой уголь марки ССР (влага рабочая 9%, зольность 16%, содержание серы 0,2%) крупностью 0,3-250 мм с угольного склада по транспортеру подают в молотковую дробилку. Из дробилки дробленый уголь с размером частиц до 6 мм направляется на просеиватель вибрационный, где отделяется уголь с размером частиц до 6 мм и поступает через вибропитатель в мельницу вибрационно-волновую вертикальную многокамерную (первая ступень измельчения). Режим работы мельницы: частота вращения 1450 об/мин, амплитуда колебания рабочего органа 5 мм. Шаровая загрузка: 1-я камера - шары 50 мм - 250 кг; 2-я камера - 40 мм - 100 кг; 30 мм - 150 кг; 3-я камера 30 мм - 100 кг, 23 мм - 150 кг; 4-я камера - 30 мм - 250 кг; 5-я - камера 30 мм - 125 кг, 15 мм - 125 кг. При пропускании дробленого угля через вибропитатель уголь смачивают водой до влажности 45%. После вертикальной вибромельницы водоугольная суспензия со средним размером частиц 300 мкм и максимальным размером 500 мкм направляется в смеситель-гомогенизатор вибрационно-волновой торовый, где с реагентом (пластификатором) происходит вторая стадия измельчения и приготовления водоугольного топлива. Режим работы смесителя-гомогенизатора: частота вращения 1850 об/мин, амплитуда колебания вертикальная 3,5 мм, горизонтальная 4 мм. Шаровая загрузка: 10 мм - 200 кг, 23 мм - 750 кг, 30 мм - 800 кг, 40 мм - 200 кг. После смесителя-гомогенизатора получают 55%-ное водоугольное топливо со средним размером частиц 30 мкм. Энергозатраты на приготовление 1 т ВУТ составили 24,5 кВт.

Пример 2
Используется уголь состава, который приведен в примере 1. Последовательность технологических операций такая же, как в примере 1. Режим работы вибрационно-волновой многокамерной вертикальной мельницы: амплитуда рабочего органа 1 мм, частота вращения 1400 об/мин. Режим работы горизонтального смесителя-гомогенизатора вибрационно-волнового торового: амплитуда вертикального рабочего органа 4 мм, горизонтального 6 мм. Частота вращения 2000 об/мин. Получают 55% водоугольное топливо со средним размером частиц 32 мкм. Энергозатраты на 1 т ВУТ составляют 24,9 кВт.

Пример 3
Используется уголь состава, который приведен в примере 1. Последовательность технологических операций такая же, как в примере 1. Режим работы вибрационно-волновой многокамерной вертикальной мельницы: амплитуда рабочего органа 6 мм, частота вращения 2000 об/мин. Режим работы горизонтального смесителя-гомогенизатора вибрационно-волнового торового: амплитуда вертикального рабочего органа 1 мм, горизонтального 1 мм. Частота вращения 1400 об/мин. Получают 55% водоугольное топливо со средним размером частиц 29,5 мкм. Энергозатраты на 1 т ВУТ составляют 23,8 кВт.

Изобретение относится к способам приготовления ВУТ с последующим его сжиганием и может быть использовано в угольной отрасли и энергетике. Способ включает предварительное грубое измельчение и классификацию угля. Классифицированный уголь с размером частиц не более 3 мм и воду подают в вибрационно-волновую многокамерную вертикальную мельницу с амплитудой рабочего органа 1-6 мм и частотой его вращения 1400-2000 об/мин. Дополнительное измельчение и гомогенизацию смеси угля со средним размером частиц 300 мкм и максимальным размером до 500 мкм, воды и реагента ведут в горизонтальном смесителе-гомогенизаторе вибрационно-волновом торовом с амплитудами вертикального рабочего органа 1-4 мм, горизонтального 1-6 мм и частотой его вращения 1400-2000 об/мин. Процесс желательно вести в мельнице с массой мелющих тел до 1500 кг и их диаметром от 15 до 50 мм и в смесителе-гомогенизаторе с массой мелющих тел до 2000 кг и их диаметром от 10 до 40 мм. Способ позволяет значительно снизить энергозатраты, т.е. на производство 1 т ВУТ - не более 25 кВт электроэнергии. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ двухстадийного приготовления водоугольного топлива, включающий предварительное грубое измельчение и классификацию угля, подачу классифицированного угля и воды в мельницу с последующим дополнительным измельчением и гомогенизацией смеси частиц угля и воды совместно с реагентом, отличающийся тем, что классифицированный уголь с размером частиц не более 3 мм и воду подают в вибрационно-волновую многокамерную вертикальную мельницу с амплитудой рабочего органа 1-6 мм и частотой его вращения 1400-2000 об/мин и дополнительное измельчение и гомогенизацию смеси угля со средним размером частиц 300 мкм и максимальным их размером до 500 мкм, воды и реагента осуществляют в горизонтальном смесителе-гомогенизаторе вибрационно-волновом торовом с амплитудами вертикального рабочего органа 1-4 мм, горизонтального 1-6 мм и частотой его вращения 1400-2000 об/мин. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут в мельнице с массой мелющих тел до 1500 кг и их диаметром от 15 до 50 мм. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что процесс ведут в смесителе-гомогенизаторе с массой мелющих тел до 2000 кг и их диаметром от 10 до 40 мм.