題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項目名稱：
- 煤泥電解脫水壓濾機
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 基于選煤過程中細粒煤的數(shù)量劇增，常規(guī)的選煤方法對細、粘、難濾物料水分指標(biāo)就難以保證。本研究利用電化學(xué)原理及煤帶微電荷的基本特性，研制了煤泥電化學(xué)壓濾脫水機。該設(shè)備由加液、電解、輸液、壓濾、二次電解、脫水、吹動濾餅脫落、收集濾餅等過程組成，連續(xù)進行。結(jié)果表明細粒煤的脫水效果及效率得到大幅度提高。
- 詳細介紹：
- 近年來，隨著采煤機械化程度的提高，選煤過程中細粒煤(-0.5mm)的數(shù)量劇增。細粒煤水分偏高，給生產(chǎn)和使用帶來一系列的負面效應(yīng)。對煉焦煤而言，水分偏高，會增加熱能消耗，延長焦化時間，降低焦?fàn)t產(chǎn)率，縮短焦?fàn)t壽命。選煤廠生產(chǎn)時，煤中水分過高會使運輸膠帶打滑，北方冬季寒冷的地區(qū)會發(fā)生設(shè)備或車皮凍結(jié)事故，影響生產(chǎn)或者運輸。另外，細粒煤水分偏高，其堆放場地周圍煤泥水積聚，精煤隨水分流失，造成煤炭資源的浪費和污染環(huán)境。因此降低細粒煤產(chǎn)品的水分是選煤工藝過程亟需解決的重要課題。 傳統(tǒng)的脫水方法常采用抽濾法和壓濾法，但隨著細粒煤粒度的減小，這些設(shè)備已無法滿足用戶對水分的要求。例如普通壓濾機，雖然較抽濾有所進步，壓擠力較大，能脫除大部分表面水分，但當(dāng)擠壓力達到一定程度后細顆粒之間斥力起主要作用，因而無法脫除毛細管中的水分。 從20 世紀80 年代開始，隨著表面化學(xué)研究的深入，通過加入表面活性劑改變顆粒表面的zate電位，使得電脫水的速率加快、成本降低。 因此近十幾年來電脫水技術(shù)在污泥、磷酸鹽粘土、洗礦殘渣的脫水和土壤修復(fù)方面的探索性應(yīng)用研究日趨活躍，在污泥脫水方面已經(jīng)有中試規(guī)模的裝置投入運營。 電化學(xué)脫水的優(yōu)勢在于深度脫水，與機械脫水過程相比，電化學(xué)脫水是在電場作用下，液體靠電動力推動與固體分離的過程。在該過程中液流對濾餅毛細管的變化不十分敏感，即流動速率不會因空隙度的減小而明顯減弱。與機械脫水過程相比，電脫水過程中水的脫除發(fā)生在每一個絮凝體顆粒的內(nèi)、外表面，毛細管水和自由水同時被脫除，顆粒密度均勻地增加。而機械脫水過程中，隨著自由水的脫除，顆粒首先堆積在過濾介質(zhì)上并最終導(dǎo)致介質(zhì)堵塞。因此，電化學(xué)方法更適合于微細粒物料的脫水。 本研究利用煤帶微電荷的基本特性，通過分析細粒煤性質(zhì)、電化學(xué)各因素對脫水效果和能耗的影響以及各個因素之間的相互關(guān)系，進一步研究細粒煤電化學(xué)脫水機理，試制電解壓濾機。該設(shè)備由加液、電解、輸液、壓濾、二次電解、脫水、吹動濾餅脫落、收集濾餅等過程組成，連續(xù)進行。結(jié)果表明細粒煤的脫水效果及效率得到大幅度提高。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 傳統(tǒng)的脫水方法常采用抽濾法和壓濾法，但隨著細粒煤粒度的減小，這些設(shè)備已無法滿足用戶對水分的要求。例如普通壓濾機，雖然較抽濾有所進步，壓擠力較大，能脫除大部分表面水分，但當(dāng)擠壓力達到一定程度后細顆粒之間斥力起主要作用，因而無法脫除毛細管中的水分。 電化學(xué)脫水的優(yōu)勢在于深度脫水，與機械脫水過程相比，電化學(xué)脫水是在電場作用下，液體靠電動力推動與固體分離的過程。在該過程中液流對濾餅毛細管的變化不十分敏感，即流動速率不會因空隙度的減小而明顯減弱。與機械脫水過程相比，電脫水過程中水的脫除發(fā)生在每一個絮凝體顆粒的內(nèi)、外表面、毛細管水和自由水同時被脫除，顆粒密度均勻地增加。而機械脫水過程中，隨著自由水的脫除，顆粒首先堆積在過濾介質(zhì)上并最終導(dǎo)致介質(zhì)堵塞。因此，電化學(xué)方法更適合于微細粒物料的脫水。 本研究利用煤帶微電荷的基本特性，通過分析細粒煤性質(zhì)、電化學(xué)各因素對脫水效果和能耗的影響以及各個因素之間的相互關(guān)系，進一步研究細粒煤電化學(xué)脫水機理，試制電解壓濾機。該設(shè)備由加液、電解、輸液、壓濾、二次電解、脫水、吹動濾餅脫落、收集濾餅等過程組成，連續(xù)進行。結(jié)果表明細粒煤的脫水效果及效率得到大幅度提高。
科學(xué)性、先進性
- 對于微細物料的脫水，傳統(tǒng)的方法如使用壓濾機、添加絮凝劑、助濾劑等，由于受設(shè)備投資大、藥劑來源和成本等條件的限制，微細物料的脫水問題仍然沒得到很好的解決。 電化學(xué)脫水技術(shù)作為一種新型的脫水技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用剛剛起步,但是對煤泥、高齡土、下水道污泥和活性污泥脫水的工業(yè)性實驗，已經(jīng)取得非?？上驳某晒Ｋ茄芯炕瘜W(xué)能與電能之間相互轉(zhuǎn)變規(guī)律的科學(xué)，利用該技術(shù)促進礦漿脫水已引起世界各國的選礦工作者的高度重視。本課題以煤的表面特性、物相結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，針對細粒煤與水組成的粗分散膠體體系內(nèi)在的本質(zhì)特性和規(guī)律，進一步研究電化學(xué)脫水的機理。 試驗中充分利用現(xiàn)有脫水方法，結(jié)合了機械脫水、電脫水、及表面活性劑預(yù)處理調(diào)節(jié)脫水的優(yōu)點。該方法較不僅能夠降低濾餅水分，有利于細粒煤的回收，而且還可以節(jié)約能源、減少運力、保護環(huán)境，對煤炭的洗選加工與潔凈煤技術(shù)的發(fā)展都有著深遠的意義。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 已完成實驗室研究并試制出煤泥電解脫水壓濾機
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 煤泥電解脫水壓濾機
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 該研究的技術(shù)特點在于以煤表面特性、物相結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，針對細粒煤與水組成的電化學(xué)體系，研究細粒煤脫水特性及規(guī)律。該裝置針對細、粘性物料有較好的脫水效果。該作品采用了新的脫水技術(shù)，細粒煤經(jīng)電解過濾，脫水效果十分明顯，而且很容易脫水，濾餅全水分由壓濾脫水的24.3％降至13.8％，全水分降低10.5％，內(nèi)水脫水率為71.7％，有效的解決了細粒煤脫水難、含水率高、易污染環(huán)境的難題，此電解壓濾脫水方法效率高、質(zhì)量好、一次性連續(xù)完成，很大程度上提高了產(chǎn)品質(zhì)量同，是十分理想的細粒煤的脫水方法，此方法也可用于其他礦粉的脫水處理。
同類課題研究水平概述
- 近年來發(fā)展起來的電化學(xué)脫水新工藝，是最適應(yīng)于微細粒物料脫水的新工藝，電脫水技術(shù)通過加入表面活性劑改變顆粒表面的zate電位，使得電脫水的速率加快、成本降低，因而在污泥、磷酸鹽粘土、洗礦殘渣的脫水和土壤修復(fù)方面的探索性應(yīng)用研究日趨活躍，在污泥脫水方面已經(jīng)有中試規(guī)模的裝置投入運營。它正逐漸成為固液分離的新途徑，并為環(huán)境保護工作提供了新的手段，現(xiàn)在對煤泥、高嶺土、下水道污泥和活性污泥的電滲脫水的工業(yè)性試驗，已經(jīng)取得了非常可喜的結(jié)果。 蘇聯(lián)早在1978年就提出用電凝聚法處理格魯謝夫選礦廠呈細粒分布的錳礦泥，認為電凝聚是強化錳礦脫泥過程的有效途徑，研制了用于澄清洗煤廠煤泥水的電凝聚裝置；保加利亞的科學(xué)家發(fā)明了用直流非對稱電流處理懸浮液的電凝聚方法和設(shè)備。該方法和設(shè)備用于礦漿濃縮和凈化廢水，可克服一般電凝聚效率低、能耗高的缺點，凝聚效率遠高于一般方法。澳大利亞的Lockhart和美國的Sprute等人也在同期進行了大量研究。 電化學(xué)脫水在選煤工業(yè)中的應(yīng)用最早應(yīng)用于尾煤的脫水，中國的單忠健教授于70年代開始了這方面的研究，從理論上建立了簡單的數(shù)學(xué)模型，并進行了工業(yè)試驗。在 1986-1992主持：加壓電化學(xué)脫水在煤炭洗選中的應(yīng)用，研究了電滲脫水工藝與機械過濾的結(jié)合方法和不同煤種的浮選精煤采用機械過濾—電滲脫水效率的差別，并制定了煤—水系統(tǒng)的電化學(xué)性質(zhì)，分析了它們對浮選精煤電滲脫水效率的影響，探討了電滲在細粒浮選精煤脫水中的適應(yīng)性。他指導(dǎo)研究生將電化學(xué)方法應(yīng)用于浮選尾煤的脫水，研究了電化學(xué)方法以及與真空過濾活塞擠壓脫水和帶式擠壓等機械過濾組合的工藝形式用于各種浮選精煤脫水的基本理論和可行性，研制了基本的樣機，并進行了半工業(yè)性試驗，取得了一些階段性成果。國內(nèi)的郭余慶研究了用電化學(xué)脫水設(shè)備于深錐濃縮機進行浮選尾煤的脫水，無論從產(chǎn)品水分及電耗來講都較現(xiàn)有某些設(shè)備經(jīng)濟?？傊娀瘜W(xué)脫水法在選煤工藝中是一種較有發(fā)展前途的方法。
