CN109013315A - 一种锥形分布板结构式气固流化床分选装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锥形分布板结构式气固分选流化床装置及方法，属于煤炭干法分选技术领域。装置由竖直放置的流化床体、设在流化床上部的入料和介质补充溜槽、拨料轮和设在床体下部的空气室、气体分布板、进气管及放料阀构成，所述气体分布板置于空气室内为倒锥形。通过进气管向流化床体下部的空气室通入压缩空气，压缩空气从∨字倒锥形的气体布风板进入，集束垂直向上运动，均匀向流化床体内布风，使流化床体内的介质流化，形成稳定流化环境；原煤在流化床体内经流化介质的作用下得到提质的精煤和分选后的矸石。其结构简单，使用方便，能够有效降低因为流化床内部气体分布不均匀造成床层内部产生空穴、沟流和死床等问题，适于推广使用。

Description

一种锥形分布板结构式气固流化床分选装置及方法

技术领域

本发明涉及一种锥形分布板结构式气固流化床分选装置及方法，尤其适用于西部缺水地区煤炭的干法分选，也适用于能源、化工、材料等行业的干法分选。

背景技术

我国煤炭可采储量的三分之二都分布在西部干旱缺水地区，研究高效的干法选煤技术对我国煤炭资源的深加工与利用起到关键性作用。利用气固流化床对煤炭进行分选的过程中，气体流经气体分布板推动固相加重质形成具有似流体性质、具有一定密度的气固流化床。因此，气体分布装置是流化床的重要组成部分，气体分布的均匀性是影响气固流化床内气固两相混合流动的关键因素，进而影响分选效果。常规流化床多孔气体分布板根据流化床体形状水平设置，气体流容易在床层中心聚集，颗粒浓度的变化主要集中在床体中心区域，使得在靠近床体壁面位置容易形成区域死角和滞留区，影响气固两相的混合，从而影响分选精度。因此开发一种可以克服边壁效应改善颗粒在流化床中流化特性的气体分布板显得尤为重要。

发明内容

技术问题：本发明的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、分选效果好的锥形分布板结构式气固分选流化床装置及方法。

技术方案：本发明的一种锥形分布板结构式气固分选流化床分选装置，包括竖直设置的流化床体，所述流化床体的下部设有呈∨字倒锥形的气体分布板、空气室和进气管，空气室通过螺栓与流化床体相连接，进气管连接鼓风机与空气室相通，流化床体的上部设有分别位于两侧的入料溜槽、溢流出口管和位于溢流出口管口的拨料轮，拨料轮通过螺栓与溢流出口管相连接，所述呈∨字倒锥形的气体分布板的底锥处设有排矸口，排矸口处设有放料阀。

所述∨字倒锥形的气体分布板的锥角为100°～140°。

所述∨字倒锥形的气体分布板上均匀布有开孔率为25％—30％的圆孔。

一种使用上所述装置的锥形分布板结构式气固流化床分选方法，包括如下步骤：

步骤一、将3-0.074mm磁铁矿作为介质经入料溜槽给入到流化床体内，通过进气管向流化床体下部的空气室通入压缩空气，压缩空气从∨字倒锥形的气体布风板进入，集束垂直向上运动，均匀向流化床体内布风，使流化床体内的介质流化，并形成稳定流化环境；

步骤二、将-50+5mm的原煤经入料溜槽给入到流化床体内，原煤在流化床体内经流化介质的作用下，按密度分层分离，上浮的精煤在拨料轮的作用下，经溢流出口管刮入精煤仓，下沉的矸石从底部放料阀出口间断排料至矸石仓，最终得到提质的精煤和分选后的矸石。

有益效果：本发明能有效克服传统流化床分选过程中空穴、沟流和死床等造成流化床稳定性不好的问题，最终实现较好的分选效果。与现有技术相比具有以下优点：

1)本装置及分选方法设计合理，结构简单，操作方便，投资和运行成本低、分选精度高等特点，为煤炭(特别是缺水地区的煤炭)的分选提质提供了一条途径；

2)相比较常规结构的气体分布板，本发明锥形式气体分布板能够使气体集束垂直向上运动，使得流化风分布更均匀。同时该结构床体中床层物料分布呈中重边轻，更有利于气流在边壁区域的流通，从而减弱边壁的压迫作用，有效推动流化床体左右下角死区内颗粒的运动，克服边壁效应，减少空穴、沟流和死床等问题的产生，从而提高了流化床的分选性能；

3)应用锥形分布板结构式气固分选流化床装置及方法，改善了流化床的稳定性能，拓宽了分选粒度范围，减少了细颗粒的返混与错配，从而有利于颗粒在床层内的分选；

4)本装置出料口的放料阀门为间断工作，可有效控制排料量，防止沉物堆积对分选及布风造成的干扰，同时可达到降低介质损耗的目的；

5)适合于西部缺水地区煤炭的干法分选，以及还可应用于能源、化工、材料等行业。

附图说明

图1是本发明一种锥形分布板结构式气固分选流化床的结构示意图。

图2是图1的左视结构示意图。

图3是图1的俯视结构示意图。

图中:1—入料溜槽；2—拨料轮；3—流化床体；4—气体分布板；5—放料阀；6—进气管；7—空气室；8-溢流出口管。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：

如图1所示，本发明的锥形分布板结构式气固分选流化床分选装置，主要由流化床体3、气体分布板4和空气室7构成，所述的流化床体3竖直设置，流化床体3的下部设有呈∨字倒锥形的气体分布板4、空气室7和进气管6，空气室7通过螺栓与流化床体3相连接，进气管6连接鼓风机与空气室7相通，气体分布板4通过螺栓分别与空气室7和流化床体3相连接，所述∨字倒锥形的气体分布板4的锥角为100°～140°，∨字倒锥形的气体分布板4上均匀布有开孔率为25％—30％的圆孔。进气管6与空气室7相通，流化床体3的上部设有分别位于两侧的入料溜槽1、溢流出口管和位于溢流出口管口的拨料轮2，入料溜槽1和溢流出口管8均通过焊接的方式连接在流化床体3上，拨料轮2通过螺栓连接溢流出口管8，所述呈∨字倒锥形的气体分布板4的底锥处设有排矸口，排矸口处设有放料阀5。

本发明的锥形分布板结构式气固流化床分选方法，具体步骤如下：

步骤一、将3-0.074mm磁铁矿作为介质经入料溜槽1给入到流化床体3内，通过进气管6向流化床体3下部的空气室7通入压缩空气，压缩空气从∨字倒锥形的气体布风板4进入，集束垂直向上运动，均匀向流化床体3内布风，气流经过倒锥形气体分布板4均匀布风后进入介质颗粒床，使气固两相发生作用，形成具有似流体性质的气固流化床；由于气体穿透能力强，可减弱流化床体3边壁的压迫作用，使流化风的分布更均匀，促进气体和加重质颗粒的混合，从而提高了床层的膨胀率，使得流化床体内的介质流化形成稳定的气固两相流化床，有效降低流化床因为内部气体分布不均匀造成床层内部产生空穴、沟流和死床等问题，形成稳定流化环境；

步骤二、将-50+5mm的原煤经入料溜槽1给入到流化床体3内，原煤在流化床体3内经流化介质的作用下，按密度分层分离，上浮的精煤在拨料轮2的作用下，经溢流出口管刮入精煤仓，下沉的矸石从底部放料阀5出口间断排料至矸石仓，最终得到提质的精煤和分选后的矸石。

Claims (4)

1.一种锥形分布板结构式气固分选流化床分选装置，其特征在于：它包括竖直设置的流化床体(3)，所述流化床体(3)的下部设有呈∨字倒锥形的气体分布板(4)、空气室(7)和进气管(6)，空气室(7)通过螺栓与流化床体(3)相连接，进气管(6)连接鼓风机与空气室(7)相通，流化床体(3)的上部设有分别位于两侧的入料溜槽(1)、溢流出口管(8)和位于溢流出口管口的拨料轮(2)，拨料轮(2)通过螺栓与溢流出口管(8)相连接，所述呈∨字倒锥形的气体分布板(4)的底锥处设有排矸口，排矸口处设有放料阀(5)。

2.根据权利要求1所述的一种锥形分布板结构气固分选流化床装置，其特征在于，所述∨字倒锥形的气体分布板(4)的锥角为100°～140°。

3.根据权利要求1所述的一种锥形分布板结构气固分选流化床装置，其特征在于，所述∨字倒锥形的气体分布板(4)上均匀布有开孔率为25％—30％的圆孔。

4.一种使用权利要求1所述装置的锥形分布板结构式气固流化床分选方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将3-0.074mm磁铁矿作为介质经入料溜槽(1)给入到流化床体(3)内，通过进气管(6)向流化床体(3)下部的空气室(7)通入压缩空气，压缩空气从∨字倒锥形的气体布风板(4)进入，集束垂直向上运动，均匀向流化床体(3)内布风，使流化床体(3)内的介质流化，并形成稳定流化环境；

步骤二、将-50+5mm的原煤经入料溜槽(1)给入到流化床体(3)内，原煤在流化床体(3)内经流化介质的作用下，按密度分层分离，上浮的精煤在拨料轮(2)的作用下，经溢流出口管(8)进入精煤仓，下沉的矸石从底部放料阀(5)出口间断排料至矸石仓，最终得到提质的精煤和分选后的矸石。