热烟气干燥褐煤的实验条件研究.docVIP

 热烟气干燥褐煤的实验条件研究 肖伟，曹坤，武建军** （中国矿业大学化工学院，江苏 徐州 221116） 5 10 15 20 25 30 摘要：分别采用氮气和空气作为热介质对白音华褐煤进行干燥，考察了温度（80、100、 120、140、160、180）、煤样粒度（1 mm，1~3 mm，3~6 mm）、气体流量（800ml/min、 1600 ml/min、2400 ml/min、3200 ml/min）对干燥效果的影响。结果表明氮气干燥效果优 于空气；随着温度的升高、粒度的减小、气体流量的增大，干燥效果越好。 关键词：褐煤；热烟气；干燥 中图分类号：TQ530.2 Experimental Study on Hot-gas Dryness of Lignite XIAO Wei, CAO Kun, WU Jianjun (University of Mining and Technology, JiangSu XuZhou 221116) Abstract: Nitrogen and air were used as a medium heat to dry BaiYinHua-lignite, discussion on temperature（80、100、120、140、160、180）, coal particle(1 mm、1~3 mm、 3~6 mm), gas flow(800ml/min、1600 ml/min、2400 ml/min、3200 ml/min) effect on the drying.The results showed that the nitrogen drying effect is better than that of the air; With the rise of temperature and the increase of gas flow and the reduction of particle size, dry the better the results. Keywords: lignite; hot-gas; dryness 0 引言 我国的褐煤资源比较丰富，其总量为 3194.38 亿吨[1]。褐煤具有水分高、热值低、挥发 分高、热稳定性差、化学活性高、易自燃等特点，难于运输和储存[2]。褐煤高含水量增加了 运输成本、加工利用装置的建设和运行成本，甚至影响生产装置的正常运行，降低了以这些 煤为原料的工业的经济性。降低褐煤水分，一方面可以提高热值和能量密度，降低运输成本， 另一方面还可以提高下游装置的利用效率，降低设备规模。因此褐煤干燥可以扩大其利用途 径，提高市场竞争力。褐煤干燥脱水工作是十分必要的。如何对高水分褐煤进行脱水，国外 研究者已进行了一些研究[3~5]。 本实验以内蒙白音华褐煤为原料，分别采用空气和氮气作为传热传质介质对其进行低温 干燥，考察干燥介质温度、粒度和流量对褐煤干燥效果的影响。 1 实验 35  1.1  原料及设备 实验原料为内蒙白音华褐煤，其收到基水分 Mar 为 33.20%。 实验设备：管式炉、控温仪、干燥器、转子流量计等。实验基本原理为将空气或氮气在 管式炉中加热到一定温度后，送入干燥器对其中的煤样进行干燥。实验装置如图 1 所示。 作者简介：肖伟，（1987-），男，硕士研究生，主要从事煤炭加工与高效洁净利用相关领域与研究。 通信联系人：武建军，（1964-），男，博士生导师，主要从事煤炭加工与高效洁净利用相关领域的研究。 E-mail: JJuw@126.com -1-  图 1 实验装置图  40  1.2  实验过程 Fig.1 The figure of experiment device 将褐煤破碎为1 mm，1~3 mm，3~6 mm 三个不同粒度，分别放入干燥器中，通入空气 或氮气，其流量为 800ml/min、1600 ml/min、2400 ml/min、3200 ml/min，气体温度为 80、 45 50 100、120、140、160、180，每隔一定时间称量干燥器中煤样质量，直至煤样质 量稳定为止。 2 结果与讨论 相对水分含率 MR，是指某一时刻煤样自由水含量与初始水含量之比[6]，其表达式为 MR=(Mt-Me)/(M0- Me)，其中 Mt 为 t 时刻褐煤的水分含量，%；M0 为褐煤初始水分含量，%； Me 为褐煤平衡水分含量，%。 由于 Me 与 Mt、M0 相比较小可以忽略，上式可以表达为 MR=Mt/M0。于是干燥速率的 表达式变为：NA=- Mt*dMR/dt。 2.1  介质温度对褐煤干燥的影响 1.0  80℃ 0.8 0