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CN107339874A - 一种褐煤干燥装置和干燥方法 - Google Patents

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CN107339874A
CN107339874A CN201710553077.5A CN201710553077A CN107339874A CN 107339874 A CN107339874 A CN 107339874A CN 201710553077 A CN201710553077 A CN 201710553077A CN 107339874 A CN107339874 A CN 107339874A
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drying
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CN201710553077.5A
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陈威
周禹
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Suzhou University
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Suzhou University
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    • F26B15/26—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a helical path
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

一种褐煤干燥装置，包括进气口、气体加热器、鼓风机、出料口、传送带、出气口、旋风除尘器、入料口和干燥炉；其中，干燥炉呈圆桶形状，竖直放置，顶部中央是入料口，入料口两边连接管道连接出气口，用于排放干燥尾气；干燥炉底部中央是出料口，两边连接管道与进气口相连，用于输送干燥气；传送带为螺旋状，与水平夹角为12°；进气管道上依次连接加热器和鼓风机；出气管道上连接旋风除尘器。还公开一种利用该装置对褐煤进行干燥的方法，具有结构简单，干燥效率高，效果显著的优点。

Description

一种褐煤干燥装置和干燥方法
技术领域
本发明涉及一种褐煤干燥装置和干燥方法，属于褐煤干燥领域，尤其涉及一种利用气体对褐煤直接进行干燥的装置和方法。
背景技术
褐煤是一种煤化程度非常低的煤种，煤化程度介于烟煤和泥炭之间。褐煤内表面积较大，水分依靠毛细孔壁与水的分子间作用力或氢键吸附在褐煤颗粒表面的缝隙和毛细孔中，这导致褐煤的水分含量比较高，若直接利用，则需耗费大量能量蒸发水分，水分带走大量的热量，使得排烟热损失严重，热效率低，且温室气体的排放量也很大，不利于环境保护。同时，褐煤本身易发生化学变化，着火点低，容易发生自燃，由于较多毛细孔的存在，在干燥后容易发生重复吸水现象，降低了干燥效果，所以不宜长期存储和长距离搬运。我国虽然拥有丰富的褐煤储量，但是由于褐煤的这些特性难以大规模开发利用，而未经干燥提质过的褐煤，难以达到现代工业燃料和原材料的使用标准，因此国内外发明了许多褐煤干燥技术来满足使用要求。
目前，大部分的褐煤干燥技术分为两类，一类是以高温烟气或空气作为媒介的直接接触干燥和以过热蒸汽为干燥媒介的间接干燥。第一种干燥方法参见公开号为CN106382790A的现有技术，其公开了利用电厂的高温烟气和蒸汽余热对褐煤直接进行干燥，对电厂的高温烟气和蒸汽废物利用，提高了电厂运行的经济性，但这种直接干燥方法虽然费用低，却很容易发生褐煤自燃或者产生如一氧化碳等可燃性气体，存在安全隐患。
第二种方法是用过热蒸汽或其它热源对褐煤进行间接加热干燥，如专利文献CN106766828A公开了一种褐煤干燥提质和干燥水回收利用工艺系统，其利用高温蒸汽为热源对褐煤进行干燥；还例如专利文献CN103267405A公开的一种褐煤干燥方法，利用辐射管为热源对褐煤进行干燥，机壳内部自上而下安装了至少三个振动床，辐射管由上而下加热温度递增，褐煤从机壳上部入料，经过多个辐射管逐渐加热后，从机壳下部排出，这种以过热蒸汽和辐射管为热源的干燥方法，虽然提高了安全性，但是传热效果较差，褐煤无法与热量充分接触，需要消耗大量的热量，同时，对于利用辐射管干燥的现有技术，其内部安装多个振动床，导致整个装置结构复杂，控制成本增加，且利用振动床传输褐煤，振动床磨损严重，设备成本增加。因此，需要更有效、更节约成本、更安全的褐煤干燥技术来提高褐煤的利用效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有褐煤干燥技术存在的安全，高能耗，褐煤脱水后容易重新吸收水分等不足，提供一种更高效、更安全的褐煤干燥装置和方法。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下:
一种褐煤干燥装置，包括进气口、气体加热器、鼓风机、出料口、传送带、出气口、旋风除尘器、入料口和干燥炉；其中，干燥炉呈圆桶形状，竖直放置，顶部中央是入料口，入料口两边连接管道连接出气口，用于排放干燥尾气；干燥炉底部中央是出料口，两边连接管道与进气口相连，用于输送干燥气；传送带为螺旋状，与水平夹角为12°；传动带位于干燥炉中心，在驱动装置驱动下绕中心轴螺旋运动；进气管道上依次连接加热器和鼓风机；出气管道上连接旋风除尘器。
一种褐煤干燥方法，步骤一、褐煤原料从干燥炉顶部的入料口进入，依靠自身重力落在炉内的传送带上，传送带在驱动装置的驱动下绕中心轴做螺旋运动，将落入炉内的褐煤从自上而下螺旋送至出料口；步骤二、入料的同时，二氧化碳气体从进气口导入，经过加热器加热至180-200℃后，在鼓风机的作用下从干燥炉底部两边的管道进入炉内；步骤三、褐煤自上而下运动，二氧化碳气流自下而上，气流方向与褐煤运动方向相反，二氧化碳对褐煤进行干燥30-60min；步骤四、干燥的褐煤出料口出料，较小粒径的煤粉在干燥尾气的气流作用下从干燥炉顶部流出至旋风除尘器被分离出来并收集起来，干燥尾气在处理之后直接排放。
由于干燥尾气经旋风除尘器分离后由于传送带螺旋下降的速度较慢，增加了停留时间，热的二氧化碳气体与褐煤原料充分接触的同时对褐煤原料进行干燥，脱出水分，经过干燥后的提质褐煤从出料口掉出可收集起来直接利用或者储藏，而较小粒径的煤粉在干燥尾气的气流作用下从干燥炉顶部流出至旋风除尘器被分离出来并收集起来，干燥尾气在处理之后直接排放。
本发明与现有技术相比，有益效果如下：
(1)本发明使用的干燥装置结构简单，操作简便，成本低。
(2)经研究，褐煤表面在经过二氧化碳干燥后，内表面积比水蒸气、空气等气体干燥后变的更小，有更多的毛细孔消失，水分被脱出的同时使提质褐煤的重复吸水的能力变得更低，也就是干燥效果要更好。
(3)二氧化碳不可燃，在低温下不与褐煤反应，降低了爆炸或褐煤自燃的风险，整个干燥过程更安全。
(4)本发明传送带为整体螺旋状，与水平夹角12°，物料传动平稳，不易损坏，并且保证褐煤运动过程中与二氧化碳气体充分接触，干燥效果明显。
附图说明
图1是本发明褐煤干燥装置的结构示意图；
1、进气口 2、气体加热器 3、鼓风机 4、出料口 5、传送带 6、出气口 7、旋风除尘器 8、入料口 9、干燥炉
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。
如图1所示，本实施例的褐煤干燥装置，包括进气口1、气体加热器2、鼓风机3、出料口4、传送带5、出气口6、旋风除尘器7、入料口8和干燥炉9；其中，干燥炉9呈圆桶形状，竖直放置，顶部中央是入料口8，入料口8两边连接管道连接出气口6，用于排放干燥尾气；干燥炉9底部中央是出料口4，两边连接管道与进气口1相连，用于输送干燥气；传送带5为螺旋状，与水平夹角为12°；传动带5位于干燥炉9中心，在驱动装置驱动下绕中心轴螺旋运动；进气管道上依次连接气体加热器2和鼓风机3；出气管道上连接旋风除尘器7。
一种褐煤干燥方法，步骤一、褐煤原料从干燥炉9顶部的入料口8进入，依靠自身重力落在炉内的传送带5上，传送带5在驱动装置的驱动下绕中心轴做螺旋运动，将落入炉内的褐煤从自上而下螺旋送至出料口4；步骤二、入料的同时，二氧化碳气体从进气口1导入，经过气体加热器2加热至180-200℃后，在鼓风机3的作用下从干燥炉9底部两边的管道进入炉内；步骤三、褐煤自上而下运动，二氧化碳气流自下而上，气流方向与褐煤运动方向相反，二氧化碳对褐煤进行干燥30-60min；步骤四、干燥的褐煤从出料口4出料，较小粒径的煤粉在干燥尾气的气流作用下从干燥炉9顶部流出至旋风除尘器7被分离出来并收集起来，干燥尾气在处理之后直接排放。
最后应说明的是：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。

Claims (4)

1.一种褐煤干燥装置，其特征在于，包括进气口(1)、气体加热器(2)、鼓风机(3)、出料口(4)、传送带(5)、出气口(6)、旋风除尘器(7)、入料口(8)和干燥炉(9)；其中，干燥炉(9)呈圆桶形状，竖直放置，顶部中央是入料口(8)，入料口(8)两边连接管道连接出气口(6)，用于排放干燥尾气；干燥炉(9)底部中央是出料口(4)，两边连接管道与进气口(1)相连，用于输送干燥气，传动带(5)位于干燥炉(9)中心，在驱动装置驱动下绕中心轴螺旋运动。
2.根据权利要求1所述的褐煤干燥装置，其特征在于，所述传送带(5)为螺旋状，与水平夹角为12°。
3.根据权利要求1所述的褐煤干燥装置，其特征在于，所述进气管道上依次连接所述气体加热器(2)和所述鼓风机(3)；出气管道上连接所述旋风除尘器(7)。
4.一种利用权利要求1-3任一项所述的褐煤干燥装置的干燥方法，包括如下步骤：
步骤一、褐煤原料从干燥炉顶部的入料口进入，依靠自身重力落在炉内的传送带上，传送带在驱动装置的驱动下绕中心轴做螺旋运动，将落入炉内的褐煤从自上而下螺旋送至出料口；
步骤二、入料的同时，二氧化碳气体从进气口导入，经过加热器加热至180-200℃后，在鼓风机的作用下从干燥炉底部两边的管道进入炉内；
步骤三、褐煤自上而下运动，二氧化碳气流自下而上，气流方向与褐煤运动方向相反，二氧化碳对褐煤进行干燥30-60min；
步骤四、干燥的褐煤出料口出料，较小粒径的煤粉在干燥尾气的气流作用下从干燥炉顶部流出至旋风除尘器被分离出来并收集起来，干燥尾气在处理之后直接排放。
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