煤化工的工艺流程篇1
关键词:煤化工;废水“零排放”;工程应用;生化处理
与石油、天然气等能源资源相比,我国煤炭资源储量相对丰富,扩展煤化工产业,替代石油及天然气产业,对于实现我国后石油时代的化学工业稳定发展,具有重要的现实意义。但煤化工生产运行而言,其污染性和环境破坏性特征较为突出,不仅用水量和排水量巨大,并且煤化工废水污染组成复杂、污染物浓度高,如不能对其进行相应的处理,就会对周围生态环境造成严重的破坏和污染。可持续发展背景下,加强煤化工废水管理,实现废水“零排放”目标,不仅是煤化工行业发展的实际需求,也是社会对于煤化工产业的客观要求。
一、废水“零排放”的现实意义分析
废水“零排放”的现实意义主要分为以下几点内容:一,水资源保护。我国水资源较为匮乏,科学用水、合理控制废水排放,是我国书资源可持续发展和利用的重要保障。煤化工产业属于重要耗水产业,相关数据显示,大型煤化工项目每生产一吨产品,就会消耗十吨以上的水。故而加强煤化工废水管理,具有重要的水资源保护意义;二,环境保护。煤化工废水以煤炼焦废水、煤气净化废水以及产品回收废水为主,废水数量庞大且污染物组成较为复杂,既有有机污染物也存在毒污染物。同时,我国煤炭资源主要存储与新疆、内蒙、宁夏等地区,缺少相应的环境容量接受废水,故而废水“零排放”具有重要的环境保护意义。
二、煤化工废水的主要污染组成分析
煤化工废水中的污染物主要碜砸韵录父龌方冢阂唬煤气化过程中,煤原料中含有的硫、氮及部分金属,被转化为氰化物、金属化合物、以及氨等污染物;二,煤化工生产过程中,水蒸气与一氧化碳接触反应生成甲酸,同时甲酸与氨接触反应产生甲酸氨。此类有毒污染物溶于洗气水、洗涤水或蒸汽中,进入工艺排水管道造成污染。
此外,不同的煤化工生产工艺,所产生的煤化工废水,其废水污染组成存在较明显的差异。目前,煤化工生产工艺主要分为气流床、固定床以及流化床三种,其废水共同点是均具有较高的氨含量。但固定床工艺产出废水的酚含量、焦油含量均高于另两种工艺产出的废水;气流床工艺产出的废水具有较高的甲酸化合物含量;气流床工艺则以有机污染物为主要污染。
三、煤化工废水“零排放”技术概述
煤化工废水是煤化工工艺废水的总称,针对不同的工艺生产环节,可以进步一步细分为生产废水、清净下水以及生活废水等组成,针对不同的废水组成,其对应的“零排放”技术,存在着较大的差异。
(一)煤气化废水预处理技术分析
就废水“零排放”处理技术而言,不经过预处理,直接对煤气化废水进行生化处理是无法做到的,因此,在实际处理过程中,需对固定床产出废水进行氨、酚回收处理,对于气流床和流化床则需要进行相应的氨回收处理。
以固定床废水预处理为例,目前主要使用汽提技术分离酸性气体和氨,使用萃取技术进行酚的分离。根据设备差异,汽提技术又分为单塔和双塔两种,
(二)煤气化废水生化处理技术分析
1、固定床产出废水的生化处理分析
从生化处理的角度分析,针对固定床产出的废水,应遵照如下几点原则进行处理:一,废水中含有的有机物浓度较高,满足m(BOD5)/m(CODCx)=0.33,即可使用生化处理工艺;二,如废水中存在单元酚或多元酚等较难降解的有机物,则应在兼氧或厌氧的环境下进行处理,以提高处理效率和质量;三,废水氨氮含量高,则需要使用具有较强反硝化及硝化能力的工艺技术。
2、气流床和流化床产出废水的生化处理分析
就气流床和流化床产出的废水而言,其CODCx相对较低,具有较好的可生化性,尤其在气流床产出的废水中表现明显,但二者废水的氨氮含量均偏高,故而需要选择反硝化和硝化能力较高的工艺技术进行处理。气流床和流化床产出废水的生化处理流程如下图所示。
图一气流床和流化床产出废水的生化处理工艺流程
(三)回用水处理工艺概述
通常情况下,煤化工废水处理站对应的清净下水和生化处理水的综合水量在1000.0~2000.0m3/h区间内,其盐含量相对较低,一般在1000.0~3000.0mg/L区间内。这部分混合水在经常相应的除盐处理后,即可作为补充水在循环冷却水系统进行再次利用。目前,煤化工领域常用的除盐处理方法,包括膜分离法、离子交换法、以及蒸馏法等等。
结语:
综上所述,可持续发展背景下,加强煤化工废水处理,实现废水“零排放目标”,是煤化工产业自身发展与社会经济发展的共同要求。因此,煤化工企业领导需全面重视自身的废水处理工作,从自身生产工艺种类入手,科学选择废水处理技术,以提高废水处理效果,促进企业良性的可持续发展。
参考文献:
[1]方芳,韩洪军,崔立明,朱昊,马明敏.煤化工废水“近零排放”技术难点解析[J].环境影响评价,2017(02).
[2]王彦飞,杨静,王婧莹,李亚楠,胡佳琪,沙作良.煤化工高浓盐废水蒸发处理工艺进展[J].无机盐工业,2017(01).
[3]姚硕,刘杰,孔祥西,孙惠,刘志刚.煤化工废水处理工艺技术的研究及应用进展[J].工业水处理,2016(03).
煤化工的工艺流程篇2
关键词:重介选煤工艺流程污染物排放
1概述
1.1选煤行业概况
我国一次能源以煤为主,2000年颁布的《中华人民共和国大气污染防治法》明确规定:国家推行煤炭洗选加工,降低煤的硫份和灰份,限制高硫份、高灰份煤炭的开采。环保是我国的一项基本国策,从总的趋势上看,煤炭洗选是大势所趋。发展煤炭洗选有利于煤炭产品由单结构、低质量向多品种、高质量转变,实现产品的优质化,提高原煤附加值。我国煤炭消费的用户多,对煤炭质量和品种要求不断提高,若不发展选煤便无法满足市场要求。
1.2选煤工艺种类及特点
煤炭的洗选工艺主要分为跳汰分选、两产品重介旋流分选、三产品重介旋流分选工艺。
跳汰分选工艺的主要分选设备为跳汰机,由于工艺流程简单、设备操作维修方便、处理能力大、有足够的分选精度,跳汰选煤处理的粒度级别较宽,适应性较强,在煤炭分选中占有十分重要的地位。但当煤的可选性难度增大,跳汰分选精度、回收率将显著下降。
两产品重介旋流分选工艺分为单段两产品重介旋流分选和两段两产品重介旋流分选。其中单段两产品重介旋流分选只能出两种产品,当分选的精煤产品灰分较低时,大量洗混煤与矸石一起从底流口排出,造成煤炭资源的浪费;当排出纯净矸石时,精煤灰分又将得不到保证。两段两产品重介旋流分选工艺中两段介质密度可以分别测控,分选密度控制精度高;但一段采用有压两产品重介旋流器高密度排矸,必须采用泵送介质和原煤的混合物,含有大量易泥化泥岩、炭质泥岩的矸石经混合桶较长时间的浸泡后,被入料离心泵高速旋转的叶轮击打,泥化将比无压高密度排矸严重,对分选效果将产生不利影响,煤泥水负担加重。
三产品重介旋流分选工艺分为无压三产品重介旋流和有压三产品重介旋流。无压三产品重介旋流的循环介质密度为1.51,可实现选前不脱泥分选,缺点是无压三产品重介旋流器第二段分选精度较低。有压三产品重介旋流由于设置了选前脱泥,工艺环节增多,工艺布置相对复杂。另外有压三产品重介旋流器采用泵入料方式决定了有压入料三产品重介旋流器将加重易泥化泥岩矸石的泥化。
2无压三产品重介旋流工艺流程
1、原煤装卸
根据煤的种类、用途不同,将煤储存在不同的储煤场内。储煤场四周采用防风抑尘网封闭。汽车来煤一般采用螺旋卸车机卸车。本工段主要排污环节为煤炭堆场产生的粉尘排放及在装卸和运输过程中的粉尘排放。
2、
50~0mm的原煤进入主厂房无压三产品重介旋流器进行分选。选后精、中、矸三产品经脱介筛脱介,精煤、中煤再由离心机脱水后作最终产品,矸石脱介后直接进入矸石仓。精煤与中、矸稀介分别回收,精煤脱介筛合格介质段介质经分流箱分流,一部分与中、矸脱介筛合格介质返回合格介质桶循环使用,一部分与精煤稀介一起至精煤磁选机回收磁铁矿,磁选精矿返回合格介质桶。中矸稀介由中矸磁选机回收磁铁矿,磁选精矿返回合格介质桶。
3、粗煤泥回收
精煤磁选尾矿经浓缩分级旋流器分级后,粗煤泥经过弧形筛(筛孔φ0.5mm)脱水后进入精煤离心机(筛孔φ0.35mm)回收粗精煤,直接掺入精煤产品。中矸磁选尾矿经浓缩分级旋流器分级浓缩后,经过弧形筛(筛孔φ0.5mm)脱水后进入中煤离心机(筛孔φ0.35mm)回收粗中煤,直接掺入洗混煤产品。
4、煤泥浮选
精煤泥浓缩分级旋流器溢流、精煤泥弧形筛筛下水和中矸煤泥浓缩分级旋流器溢流、中矸煤泥弧形筛筛下水进入浮选系统。煤泥水经矿浆预处理后进入浮选机浮选,浮选精煤采用隔膜压滤机回收,掺入精煤,浮选尾煤进入尾煤浓缩机。
5、尾煤回收
浮选尾煤经尾煤浓缩机浓缩后,溢流水做循环水使用,底流用隔膜压滤机回收,滤饼为煤泥,滤液作为循环水使用。选煤厂的煤泥水系统闭路循环,煤泥厂内回收,洗水不外排。
6、矸石粉碎
洗选产生的煤矸石首先通过矸石栈桥进入矸石场,然后利用封闭式破碎机进行破碎,破碎后的矸石通过储带式输送机栈桥进入矸石破碎场。本工段主要排污环节为矸石破碎时的粉尘无组织排放。
7、配煤
根据煤类不同、发热量不同及最终产品的热值需要,利用受煤地坑下的定量给煤机把不同种类的煤定量给入产品上仓转载带式输送机进入搅拌站,搅拌均匀后通过产品上仓带式输送机栈桥进入产品仓储存。仓上设置两台刮板输送机用于配仓。每个仓下设给煤机,用于将仓内配煤装汽车销售。
3“三废”污染物排放情况
(1)废气
项目废气排放源主要包括原煤及产品堆场产生的粉尘排放;原煤及产品在装卸及运输过程中产生的粉尘排放;煤矸石破碎时产生的粉尘排放;浮选剂挥发产生的非甲烷总烃排放。
原煤及产品堆场粉尘、装卸及运输过程粉尘可分别通过各自的公式计算,煤矸石破碎时产生的粉尘排放根据具体采取的环保措施计算,浮选剂主要成分为柴油和仲辛醇,其中浮选剂中的柴油约有25%挥发到空气中,75%随煤带出厂。
(2)废水
项目生产废水主要为煤泥水,其来自两个部分:一部分来自主厂房设备的跑、冒、滴、漏、冲洗地板水,该部分煤泥水相对较少,煤泥灰分也较低,由泵打回浮选系统。另一部分来自浮选回收精煤后的煤泥水。煤泥水采用浮选+浓缩的方式进行处理。经浮选后的煤泥水全部进入浓缩机,在浓缩机上部设置絮凝剂加料管加入絮凝剂以加快浓缩机煤泥的沉淀,煤泥水通过煤泥浓缩机澄清后,溢流液进入循环水池重复使用;浓缩机底流通过泵打至煤泥压滤机回收煤泥,尾煤压滤机滤液与精煤压滤机滤液水进入循环水池,压滤后的煤泥送到煤泥临时堆场,保证煤泥水闭路循环不外排。
(3)固废
项目产生的主要固体废物有洗混煤、煤泥、煤矸石。洗混煤、煤泥和原煤经过配煤后作为动力煤外售,煤矸石作为建材原料外售。
煤化工的工艺流程篇3
[关键词]浮选工艺;捕收剂;起泡剂;发展。
中图分类号:TD952文献标识码:A文章编号:1009-914X(2016)03-0088-01
浮选工艺是指利用矿物表面所含杂质对于水的相溶性差异而采用强化的措施,使得其密度差达到一定的分离要求,使得杂质上浮而目的产物下沉的过程。所以在选煤厂的泥水煤分离作业中是得到广泛的运用的。在国内的相关产业里,浮选的技术是最成熟的,对于矿浆到精煤的过渡的产率也相对是最高的。但是随着原煤中的细泥含量的不断增加,浮选作业的难度也在不断增加,所以对于浮选工艺和浮选剂的进一步发展就提出更高的要求。本文以分析选煤厂的浮选工艺和浮选药剂的发展为线索,对于浮选工艺和浮选剂的发展和应用进行一定程度的探讨。
1浮选工艺的发展与应用
对于不同粒级的煤泥进行的分离,在浮选的速度和纯度上有着较大的差异。所以在浮选的工艺上主要采用的分级的浮选过程。选煤厂主要采用的就是这样的一个工艺流程,首先是精煤磁尾桶将原煤进行了磁力分选得到了含有细泥的原料,在运用分级旋流器和弧形筛的二级分选作用,得到了浓缩池中的原生煤浆,再将泥浆用泥浆准备器储存,分批进入浮选机进行浮选,出品经过加压过滤机,一部分合格精煤运出,一部分回流浮选机再次浮选,达到预想指标,减轻机器的负担。这个工艺流程可以说是十分完善和规范的一个工艺流程。
1.1分级旋流器在预处理中的分级效果
分级旋流器和弧形筛的结合是对于浮选工艺的一大进步,这就像是一个筛网旋流器一样。首先是分级旋流器通过水力作用,使得密度大的颗粒物沉降,密度小的和煤粉一起存在于液相中由上口排除。这种操作即可达到预想的对于粗粒级、中等粒级和高灰细煤的一个初步的分离效果了。旋流器主要的工作原理还是针对于密度差而言的,在其中心部位会形成二次涡流从而使得粗级和细级颗粒的分离。接下来就是进行连续作业的弧形筛,弧形筛作为筛网中的一种效果比较好的型号,在进行筛分的时候,会尽量使得筛上物和筛下物的比例恒定于需要的范围内。这就相当于在旋流器的步骤是对于粗细颗粒的分离,而这个步骤是对于细中颗粒的分选,这样的结果就使得最终得到的原煤浆的杂质含量大大降低了,减少了对于后续处理的难度和机器的损耗。这个工艺流程环节主要的效益有如下几点:(1)首先是针对于产品的质量、价格和成本。成本虽然要比以前的工艺流程提高少许,但对于机械的保养费以及产品的质量都是一种促进的作用,是有很大的经济优的。(2)重选和浮选的原料合格,对于后续的工作而言,前处理的产物所含的粗颗粒越少越好。
1.2煤泥浮选分级工艺流程的运用
对于从预处理而来的原煤浆,首先是进行的重力分选,也就是离心机针对于离心力的差异将密度较大的颗粒物分离出去,通过这个环节达到浮选环节的初产品就是很好进行浮选的了。流程的具体确定是以煤泥的性质和煤化程度的深浅来确定的,所以在浮选的终环节的产品回流工艺是很好的处理方式,这样既可以减轻设备的负荷也可以使得产品精度提高,也是事故的一种处理方式。
首先就是浓缩池的运用,对于从上一阶段的分级旋流所得到的产品而言,这一步的进行可以说是浮选工艺的革新,对于前处理的分选过程,对于三级颗粒的分离到了这一步可以说已经很完备了。进行浓缩效应,对于原浆含水率的降低起到了很大的作用,也可使原料混合均匀。
浓缩池进行浓缩之后的环节就是主要的核心环节,对于浮选的过程而,浮选药剂的选用是十分关键的,另外还有水力停留时间的设定也很重要,对于不同的季节时令,水温的差异也要考虑。这个环节还包括压滤机对于精煤浆的脱水处理,在脱水之后的产品再进行灰分的测量,对于不合格的产品进行回流处理,最终使得获得的精煤产品达到预设的纯度。
这个环节的工艺流程主要的特色就是分级浮选。对于浮选而言,涉及到的主要的影响因素就是原料中的固体颗粒的含量,还有产品的纯度和回流问题。在这个离心和回流相结合的分级处理的过程中,就使得浮选的工艺流程更加成熟完善。
对于浮选工艺而言,选煤厂的分级处理工艺流程是很成熟的,对于产品的质量也是有保障的,在浮选的过程中的成本控制也比较到位,对于浮选工艺的革新是很有帮助的。
2浮选药剂的发展与应用
浮选药剂是指在浮选进行的初期,加入的化学试剂,针对于有密度差的颗粒物和成品组分而言,增加疏水颗粒的疏水性,使得其能够与起泡剂作用下的空气泡一起上浮在水面成为浮精,而目的组分在水中形成煤泥。浮选剂的作用主要是提高煤粒表面疏水性和煤粒在气泡上粘着的牢固度;在矿浆中促使形成大量气泡,防止气泡兼并和改善泡沫的稳定性,使煤粒有选择性地粘着气泡而上浮;调节煤与矿物杂质的表面性质,提高煤泥的浮选速度和选择性。
2.1关于起泡剂的发展。
起泡剂的定义是能够促进泡沫的形成,增加分选界面的药剂。起泡剂为了使颗粒物的密度急剧减小,缩短浮选时间,所以采用起泡剂使得水中的空气泡的数量增多,是颗粒物疏水端和气膜接触,形成很大的一个絮团,通过重力自由沉降的过程浮于水面。所以起泡剂的种类选择是是很重要的,选煤厂选用的是杂醇作为起泡剂,首先除了乙醇外,其他的醇是难溶于水的,所以采用杂醇作为起泡剂首先就疏水性的增强起到的一定的作用,再就是由于其密度一般比水大,粘度也较大,这样气泡就很容易形成。可以在很短的时间达到预想的泡量。所以对于起泡剂的用量也是需要控制的,使得溶液呈现一种乳化的状态时最有利。使用价格较低的工业杂醇,就这个乳化的作用而言也是很好的。
2.2捕收剂的发展
捕收剂是指是目的颗粒表面疏水,增加可浮性,使其易于向气泡附着的浮选药剂。和起泡剂的协同作用使得浮选的过程更加便易,这是捕收剂的主要作用所在。在浮选工艺中,捕收剂的作用是不容小觑的。针对于近年来捕收剂的发展,就选煤厂而言,选用柴油作为捕收剂是很好的一种发展和应用。首先柴油和水是不互溶的,增加了其可浮性,并且相对于其他的化学捕收剂柴油的污染较小,回收处理方便,重复利用性高,是很不错的选择。
3总结
对于浮选工艺和浮选剂的发展和应用,通过对于选煤厂的工艺流程和药剂选择的分析,可以看出,采用分级浮选,将前处理进行步骤化的效果是很好的。而对于浮选剂的选择,主要考虑到的是经济效益和环境效益。
参考文献
[1]赵宏馨.重介质旋流器分选煤泥技术现状及今后研究方向[J].洁净煤技术,2006,12(2);28―30.
煤化工的工艺流程篇4
【关键词】选煤厂设计;选煤工艺;工艺布置;自动化控制
1.煤炭在我国的重要地位
中国的煤炭资源为5.6万亿吨,占一次能源储量的90%。未来几十年煤炭在中国的能源生产和消费中的主导地位不会发生改变。气候变化,煤炭洗选是节能减排的首选方案。而选煤厂设计是选煤厂能否正常生产的决定性因素。目前选煤厂设计的趋势是:高效率、高效益、高品质、产品灵活,并实现清洁生产。
2.中国选煤厂设计的发展
我国选煤厂设计的发展经历了学习、合作、自主设计及创新过程。20世纪50~60年代是向前苏联学习的阶段。主要是采用跳汰选。典型的工艺跳汰主再选-联合浮选流程。
20世纪70年代是我国自主设计的初级阶段,通过学习自主设计了若干大型选煤厂。本时期建立的选煤厂有:大屯、平顶山八矿、田庄等大型选煤厂。部分选煤厂采用跳汰-直接浮选新工艺的选煤厂,在简化工艺流程的同时降低了洗水浓度,提高了选煤效果。
20世纪80年代我国与美国、德国、波兰等国家合作。工艺上多采用跳汰粗选、重介旋流精选、浮选联合工艺流程等先进技术。这时期我国选煤厂的技术和设备发展很快,行业发展水平不断提高。
20世纪90年代,国家对选煤工业发展更加重视,行业发展迅猛。出现了一些新兴工艺如:水介旋流分选工艺、动筛跳汰分选工艺、干法分选工艺等。
21世纪,我国选煤设计行业经历了近半世纪的发展,在不断学习国外领先技术、借鉴外国成功经验的基础上,开始设计符合我国煤质、市场特点的新型高效选煤厂。
3.目前选煤厂的特点
目前,煤炭基本建设是以目标市场为导向,以新技术、新装备、新材料为手段,以建设项目周期短、资金投入低、效益好为目标。
近几年大型高效设备及耐磨新材料的的研制与成功为选煤行业发展奠定了一定的物质保证。如大型跳汰机、重介浅槽、重介质旋流器、分级筛、脱水脱介筛、离心脱水机、浮选机、加压过滤机、高效浓缩机、快速隔膜压滤机、耐磨泵、耐磨阀门、耐磨管材及衬里等。一套块煤重介浅槽年处理能力能达到4.00Mt左右,这些设备的应用精简了选煤厂设备数量,简化了物料加工流程,降低了日常维护的工作量,大大提高了选煤厂整体效率。
4.选煤厂设计
4.1近几年选煤厂的一些设计弊病
(1)受分选工艺模式化影响,忽略煤的多样性、差异性,致使系统应变能力差,生产管理被动。
(2)产品定位不准确,忽视原煤内在质量,致使动力煤选煤厂趋向全级入洗。基建投资居高不下,生产成本高,副产品滞销,洗矸量大增,而且矸石热量低综合利用价值小、需占用大量场地、处置费用高。
(3)过分强调系统简单化,忽视原煤备煤系统的作用(包括毛煤的均质化、入洗原煤给煤量稳定、入洗原煤粒度上下限的控制、可见矸石的预处理、除杂等必要环节的设置),影响主洗系统连续正常运转。
(4)忽略煤泥水回收系统工艺合理性及设备的处理能力,影响主洗系统连续正常运转。
4.2煤质分析与产品的定位
首先要了解开采煤层的结构特点、赋存特点和采煤方法、井下工艺布置情况等,必要的了解有利于更完善的调整试验资料,分析煤质资料。
选煤厂产品首先以煤种来定位。肥煤、焦煤、瘦煤的洗精煤主要作为炼焦用煤;无烟煤的洗块煤作煤化工用煤,洗末煤用作高炉喷吹煤、烧结煤或电煤;褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤主要做发电用煤,与CO2反应性较好的产品煤也可作化工原料;气煤、贫煤、1/3焦煤既可作动力煤,也可作炼焦配煤,贫煤的洗精煤也可用作高炉喷吹煤。此外,煤质特征、可选性、交通运输条件及高端用户的需求情况也同样具有重要意义。对于一些内在灰分高或者硫分高的贫煤、气煤、1/3焦煤,不宜生产低灰炼焦配煤,而是以生产动力煤为主;对于一些内在灰分高或内在水分高的长焰煤、不粘煤、弱粘煤、中粘煤,其产品发热量定位不宜过高;对于一些区外运输条件差的动力煤,其产品定位只需满足区内用户即可。合理的产品定位可减少基建投资、降低生产成本、减小业主投资风险。
4.3选煤厂工艺系统
选煤工艺设计时选煤厂设计的灵魂。在确定选煤厂工艺前首先应充分考虑原料煤性质,原煤的性质在很大程度上限制了其生产工艺及产品定位。另外市场需求的重要性同样不能忽略,产品定位应适应性广,实现经济效益最大化。好的选煤厂工艺设计应该是先进、实用、高效的。
通常,根据煤质特征,产品结构可初步确定是块煤入选还是全级入选,是生产两种产品还是三种产品。对于块煤入选,需先确定入选下限,再确定分选设备是采用动筛跳汰还是浅槽;对于全级入选,需论证是采用分级入选还是混煤入选,若分级入选还是确定最佳分级粒度。
4.4工艺布置形式
如果条件允许,选煤厂原煤准备车间应与主厂房分开布置,各车间布置应连贯、紧凑。在保证满足工艺的前提下,尽量降低设备之间高差,厂房高度。个环节尽量采用单台设备以简化工艺布置,减少工艺环节,提高设备利用率,方便管理及维护,实现选煤厂综合经济效益最大化。
4.5以人为本的设计
先进、实用型高效选煤厂最终体现人性化设计。具体表现如下:安全性高,从硬件设计上避免危险发生的可能。设备布置方便人员操作、检修,便于生产组织和管理;系统机械化程度高,在线监测、计量手段先进,降低公认劳动强度;主要设备“大厅式”集中布置,便于公认操作和设备检修;原煤和产品煤封闭式储存,副产品综合利用率高,改善公认工作和生活环境;整体配置完善,可操作性、实用性强,保证选煤厂高产、高效运行,提高企业经济效益。
5.结束语
近几年选煤厂设备有了突飞猛进的发展,作为选煤设计人员应该与时俱进,及时更新知识的同时切忌思想模式化,结合实际情况,工艺上做到:先进、合理、简单。工艺布置上做到:高效、节能、社会效益好,自动化程度高。思想上做到:勇于创新、突破思维。实现自身价值的同时不断提升我国选煤事业的技术水平。
【参考文献】
[1]杜焕铜.高效选煤厂的设计讨论[J].煤炭加工与综合利用.2010,(2).
[2]王政军.动力煤选煤厂常见的几种常见选煤工艺浅析[J].煤炭工程.2006,(5).
煤化工的工艺流程篇5
【关键词】选煤;重介质选煤
在我国能源消费结构中,煤炭作为主要能源的格局短时间内不会改变。随着可持续发展战略的实施,人类越来越重视保护生态环境和节约能源。而对煤炭行业也是如此也向我们提出了新的挑战和要求,那就是大力发展洗选工艺,走煤炭综合利用、能源清洁生产的道路。随着我国洁净煤技术发展战略的实施,我国的原煤入选比例逐年提高,目前原煤入选量已达到11亿t,约占原煤生产总量的43%以上。重介质选煤方法脱颖而出,它以分选效率高、对煤质适应强、可实现低密度分选、操作方便、容易实现自动化的优点,深受到选煤业的重视。
1、在我国重介质选煤技术的发展概况
煤炭洗选利用是煤炭生产和综合利用的重要环节,是实现煤炭清洁生产、节能减排、可持续发展的前提条件。我国从事重介质选煤技术的研究起步于20世纪50年代中期,“十五”期间,在政策引导和市场拉动下,我国的重介质旋流器选煤技术发展迅速,开发了具有自主知识产权的新工艺、新设备,为重介质选煤技术的推广应用和煤炭企业经济效益的提升作出了贡献。近年来,我国重介质选煤技术创新在简化工艺系统、设备大型化、提高重介质旋流器人料上限、降低有效分选下限以及生产过程自动控制等方面取得了突破性成就,重介质选煤工艺流程也越来越简化,采用一套介质回收净化系统,实现了100~0mm原煤分级入选。目前,我国已经掌握了重介质选煤技术,能自行设计大中型重介质选煤工艺的选煤厂。尤其是在重介质旋流器选煤技术方面,自主研制开发了一系列大直径的三产品重介旋流器,某些技术和指标已经达到或者超过世界领先水平。为生产现场广泛采用重介质选煤法,降低基本建设投资和生产费用,迅速提升我国重介质选煤入选比例,促进了重介质选煤技术的推广应用,提升了煤炭企业的经济效益、社会效益和环境效益起到了重要作用。
2、重介质选煤设备的发展
为了满足煤炭需求的增加,解决原煤质量贫、细、杂的现状,当前选煤设备的研制开发,主要朝着增大设备处理能力、提高分选效率的方向发展。根据分选原理的不同,重介质选煤设备主要分为两类:第一类是重介分选机,是在重力场中分选;第二类是重介质旋流器,是在离心力场中分选。
2.1重介质分选机
我国已经研制出双锥形重介分选机、斜轮重介分选机、立轮重介分选机。斜轮重介分选机是由分选槽、斜提升轮、六角轮、传动装置等部件组成,其优点有:分选效率高;悬浮液的循环量少,密度比较稳定;分选粒度范围宽,上限可达1000mm。立轮重介分选机的分选机理与斜轮分选机基本相同,不同的地方是:立轮分选机的提升轮垂直安装在分选槽内,分选时采用水平流和下降流,即合格悬浮液从给料端以水平方式给人分选机,在分选槽底部的排料闸门排出部分悬浮液。立轮分选机具有布置紧凑、传动简单、提升轮耐磨损、维修量小、占地面积小、制造容易等优点[2]。实践经验表明:重介分选机具有分选精度高、分选效果好、分选粒度范围宽、处理量大等优点,适用于块煤的主、再选和排矸作业。
2.2重介质旋流器
我国从1965年开始研制开发重介旋流器,重点是扩大旋流器的入料上限和降低分选下限。多年来,经科研人员的努力,现在旋流器的人料上限已经达到50mm,分选下限已降到0.04—0.05mm,基本实现50~0mm不脱泥全部入洗。重介质旋流器选煤的优点:分选粒度范围宽,分选效率高,工艺流程简单,投资少,操作方便,容易实现自动化,处理能力大等同。
3、几种典型的重介质选煤工艺流程
人选原料煤粒度及产品结构不同,重介质选煤工艺有多种,分选效果也各不相同。以下介绍了三种选煤行业中种目前应用较成功的重介质选煤工艺流程。
3.1跳汰粗选一重介质旋流器精选工艺
20世纪90年代,我国设计的兴隆庄选煤厂、桃山选煤厂、盘北选煤厂、北岗选煤厂等采用该工艺流程;该工艺适合于原煤可选性好,用跳汰方法可以实现分选的选煤厂。优点是采用跳汰机预先排矸,可以降低矸石对重介质旋流器分选效果的影响,减少重介质分选的入料量和旋流器的磨损,且精煤产品质量高;缺点是工艺流程复杂,设备种类台数多,中煤里损失一部分精煤因此精煤产率低。
3.2两产品重介质旋流器分选工艺
两产品重介质旋流器分选工艺流程是重介质分选工艺的基本形式,先用低密度旋流器分选出精煤与重产物,然后再将重产物送人高密度旋流器分选出中煤和矸石。此工艺主要应用于原煤可选性较好、中煤含量较低及要求精煤灰分较高(如动力煤)的原煤分选。因为各厂普遍存在中煤,所以两产品重介质旋流器分选工艺在实际生产中应用较少。此外,该工艺介质回收流程较复杂,管理不方便。
3.3三产品重介质旋流器分选工艺
三产品重介旋流器是由一台圆柱旋流器和一台圆锥旋流器串联组成。第一段为主选,采用低密度悬浮液分选,选出精煤和再选人料,同时由于悬浮液的浓缩作用,为第二段准备了高密度悬浮液。第二段再选,分选出中煤和矸石。该工艺可用单一低密度重悬浮液一次分选出精煤、中煤、矸石三种产品,节省了一套高密度重悬浮液的制备、输送、回收系统,简化了工艺流程,减少了设备台数,节省厂房空间,便于生产管理。该工艺有两种形式,即有压给料和无压给料三产品重介质旋流器分选工艺。无压给料分选工艺以其流程简单、操作方便、基建投资低等优点,被新建厂或改造厂普遍看好,并得到推广应用。目前采用该工艺的选煤厂总设计能力超150Mt/a,约占我国选煤能力的20%以上,并成为我国选煤厂主要的选煤工艺并推广使用;缺点是采用三产品重介质旋流器分选虽然可以降低基建投资和运行成本,该工艺对中煤密度的调节比较困难。
煤化工的工艺流程篇6
关键词:重介质;选煤;工艺
中图分类号:X752文献标识码:A
一、重介质选煤工艺流程 首先是末煤重介质旋流器分选工艺。该流程是大型洗煤厂利用块煤重介质分选机把煤泥中含量较大,矸石易泥化,或有特殊用途的块煤产品选分选出来。虽然如此,这种重介质选煤工艺介质回收较为困难,管理起来也较为不便,最重要的是这种选煤工艺选煤不够精细,选煤质量不高,所以这种工艺相对成本比较高。 其次是块煤跳汰—末煤重介质旋流器分选工艺。这种重介质选煤工艺相对于上一种工艺来说发挥了跳汰分选成本低,处理量大及重介旋流器流分选精度高的优点。但是这种重介质选煤工艺仍然是一种初选工艺,因为这种重介质选煤工艺只适用于分选块煤可选性好、末煤可选性差的选煤厂。 再次是两段重介旋流器两次分选工艺。该工艺充分发挥了重介旋流器分选效率高的优点,保证了精煤质量和精煤产率。这种工艺虽然是一种较为先进的工艺,但是运行成本高,最主要的原因就是这种选煤工艺流程较为复杂,重介质回收较为困难,需要两套介质回收系统,更重要的是基建费用高,管理不方便。两产品重介旋流器分选工艺主要应用于中煤含量较低、要求精煤灰分较高以及原煤可选性好的原煤分选。因为各厂普遍存在中煤,所以实际应用较少。此外,该工艺流程较复杂,管理不方便。 最后是较为先进的重介质选煤工艺——三产品重介质旋流器分选工艺。这种重介选煤工艺可用单一低密度悬浮液一次性分选出精煤、矸石、中煤三种质量合格的产品,与二产品重介质旋流器分选工艺相比成本较低,因为这种重介选煤工艺可以省去一套高密度悬浮液的制备、输送、回收系统。该工艺可分为有压给料及无压给料,无压给料,可以显著减少其中次生煤泥量,因此被越来越多的洗煤厂所采用。
二、重介质选煤中需要注意的事项 重介选煤工艺优点相对于其他的选煤工艺来说有很多,但是在实际的工业应用中,由于煤质状况以及其他一些因素,导致并非重介工艺都适用于所有的情况,所以,应该根据煤质的实际情况以及产品的实际要求,选择合理的工艺。以下几种是重介质选煤工艺中应该注意的情况。 首先,块煤中矸石含量较高时,宜采用单段跳汰机或动筛跳汰机进行预排矸,切不可简单套用三产品直接分选工艺。其次,0.5mm以下煤泥量较大时,需要进行预先脱泥。在分选易选煤时,跳汰选的分选精度不亚于重介选,且跳汰选成本又低于重介选,故对待易选煤要慎重选择分选工艺,不可随波逐流。再次,当排矸密度大于 1.8kg/L时,重介悬浮液难以实现,此时单段跳汰机的优势较为突出。最后,对于部分入洗外来煤的选煤厂,煤源不稳定,若采用简单的重介选,极有可能因为矸石量和煤泥量等煤质因素的变化而导致分选效果变差,且重介质的消耗很难保证在合理范围内,使生产成本偏高,不利于经济效益的提高。另外,洗煤厂若采用预排矸或预脱泥技术,系统的复杂性将大大增加,不利于系统的管理维护,设备基础投资也将增加很多。
三、重介质选煤工艺的管理措施
1、加大培训力度,提高人员素质。选煤厂投产后,对人员素质的要求是很高的,一定要加大对专业技术人才的引进力度,同时对原有职工的素质也要采取相应手段、适当方法予以提高。可以定期对员工进行专业技术培训和考核。
2、提高选煤厂自动化水平。随着科技的迅速发展,自动化在选煤厂被普遍运用。自动化不仅使选煤厂的工作效率大幅度提高,同时也减轻了人员的工作强度。选煤厂自动化应该实现遥测、遥信和遥控选煤厂设备。集控系统监测参数有:设备运行电流、小时过煤量、原煤仓位和产品仓位、加压过滤机的压力各个桶及尺子的液位等。这些参数可以为调度人员提供科学组织生产的依据。保护关键设备有过热、漏电、拉绳、打滑、跑偏、防堵、欠速、纵撕等。在生产中,如果设备发生故障,可以自动报警,提示调度人员及时找出故障设备,并与现场工作人员取得联系,第一时间维修和调试,确保不中断生产。远程集中控制:经过不断完善和改造,使选煤厂实现对工艺流程的自动调节和控制,对工艺流程中所有设备实行远程集中自动控制。
3、优化工艺设备工作状态。选煤厂中主洗设备的运行状况对于选煤厂的经济技术指标有着重要的影响。重介质选煤厂中,重介质旋流器为主洗设备,而旋流器的运行情况与使用效率将影响着全厂的技术经济指标。旋流器的材质和结构、入洗原煤的矸石含量和性质、生产管理等多方面因素对于重介质旋流器的使用寿命都有影响。在实际工作中,一些因素是难以控制的,这就要求选煤厂的管理者加强对重介质旋流器的合理使用。重介质旋流器内衬的耐磨瓷块的特点是硬度大、脆性高,且其是直接用胶粘在旋流器内壁上的。因此在加工过程中,一定要对投入旋流器的物料进行筛选,避免金属等杂物进人旋流器,同时超限大块物料也要经过加处理后才可进入旋流器。对正常运转的旋流器应当定期检查内壁磨损情况,当分选易损件磨损大于5mm时就会影响分选效果,要及时更换。
4、控制介质消耗。重介质选煤最突出的问题是介耗偏高,并且这种问题存在着普遍性。介质损耗太高不但产生了很多浪费,而且还污染精煤,增大精煤灰分。面对这种情况,要保证精煤产品质量,就必须在低密度下分选,减少精煤产率。此外,为了降低介耗,需要陆续地加入介质,这样将会影响介质密度系统的稳定性,最终影响产品质量。因此,应该针对选煤工艺流程,结合选煤厂生产实践,从介质的选择、工艺设备与生产管理等方面来着手,以降低介质消耗。
5、实现煤泥水闭路循环和节水降耗。一直以来,煤泥水的处理问题始终困扰着各个选煤厂,重介质选煤厂也不例外。煤泥水如果处理得当,将会节省大量的精煤泥,同时有助于减轻给环境带来的污染;反之,不但会污染环境,还会给重介系统带来一定的影响,扰乱其正常运转。煤泥水处理系统运转正常,才能实现洗水闭路循环,使循环水浓度接近清水,重介质悬浮液才能稳定,由此带来的是产品质量稳定、介耗低。要实现以上目标,洗水管理是一个不可忽略的重要方面。在生产过程中,如果要保证煤泥水的流量、浓度等相关指标都符合标准要求,一定要建立必要的煤泥水监测系统。厂房内所有生产废水、滴水、冲洗水、事故检修放水都汇集到水池予以回收,不仅能防止跑、冒、滴、漏现象的发生,从根本上降低水耗,并且可以保证洗水闭路循环,从根本上杜绝对环境的污染,从而创造良好的经济及社会效益。
四、重介质选煤技术的发展趋势
随着我国改革开放的深入,以及市场经济的大力发展,煤炭行业选煤技术也日趋成熟,重介质选煤工艺在选煤技术中显示着越来越重要的地位,所以重介质选煤技术在我国煤炭行业中迅速推广也是前所未有的,这不但显示出重介质选煤技术日趋成熟,同时也显示出重介质选煤工艺广阔的发展前景。本文认为未来煤炭重介质选煤技术的研究应向以下几个方面发展。 首先,设备更加先进更加大型化,成本更加低廉化。重介质选煤工艺应该研制大型高效两产品浅槽刮板重介质分选机,以代替目前分选精度不理想的块煤分选设备,解决目前大型高效全重介选煤厂所缺少的大型块煤两产品分选设备。 其次,效率提升化。重介质选煤工艺必须提高单机处理量和高效性,提高设备可靠性及加工深度,努力提高重介旋流器的入料上限,简化中、小型选煤厂重介质分选工艺,以进一步降低投资,提高效益。 最后,分选介质飞跃化。重介质选煤技术发展新型分选介质,如磁流体、重液等,它将会给重介质选煤带来飞跃性的发展。
五、结束语
重介质选煤技术的发展使得煤炭企业的经济效益和精煤的生产率得到了提高,同时对于环境污染起到了很好的控制作用,节约了基建投资和生产成本,所以,在不断的简化重介质选煤工艺的同时,还应该加强对其技术方面的改进和创新,使其能够更加广泛的应用并且为企业获取更多的利益。
参考文献: