褐煤資源綜合利用工藝流程的研究

田 野

(合肥水泥研究設計院有限公司， 安徽 合肥 230051)

按煤化程度來劃分煤炭資源，褐煤是最低的，它是泥炭經(jīng)過一系列最簡單的轉變生成的初級煤炭品種，因為其呈褐色，所以我國煤炭企業(yè)將之稱為褐煤。褐煤雖然只是煤化程度最低的煤種，然而我國褐煤的資源還是比較豐富的，所以褐煤在我國的煤炭資源中占據(jù)著極其重要的地位。加強褐煤在我國的利用是增加我國煤炭資源利用率的有效途徑之一，褐煤含水量大，在對其進行加工利用前必須對其先進行脫水工作，目前我國主要運用的對褐煤進行脫水的方式有：普通干燥法、熱油熱水干燥法等。以此為理論基礎，本文將提出一種新型的褐煤資源綜合利用的工藝流程：褐煤發(fā)電熱解聯(lián)合熱水干燥工藝流程。

1 褐煤的干燥方法

1.1 普通干燥方式（即蒸發(fā)干燥）

普通干燥技術類型很多，而且都有其相對應的優(yōu)勢，共同點在于：大多數(shù)技術都是在相對低溫的環(huán)境下利用熱煙道氣最為干燥劑進行干燥工作。褐煤與熱煙道氣直接接觸，褐煤溫度上升，當溫度上升到一定程度時，其內部水分就開始蒸發(fā)，以此達到干燥效果，不過這樣的褐煤干燥法效率低下，而且存在極其大的安全隱患，褐煤本身的燃點是不高的，在接觸熱煙道氣時，往往會出現(xiàn)褐煤局部溫度過高，這不僅會影響褐煤的質量下降，不合理的監(jiān)管和操作甚至會導致爆炸，因此這類干燥法正在被逐漸淘汰。

1.2 熱油干燥方式

與普通干燥法相比，熱油干燥法是目前煤炭企業(yè)常用的煤炭干燥法，它將干燥介質由熱煙道氣轉變?yōu)橛皖悾趯置哼M行干燥前，需要先加入變成漿的煤油，熱油干燥法可以在常壓下進行，這是它的優(yōu)勢。油類物質在這個過程中是可以循環(huán)利用的，只有少部分被吸收了，而且被吸收的部分油類還能增加褐煤成品的穩(wěn)定性和熱值。這類干燥工藝成本是比較高的，它給煤炭企業(yè)帶來的經(jīng)濟收益與其被吸收的油類多少息息相關，越少，經(jīng)濟收益越高，反之則越多。

1.3 熱水干燥方式

熱水干燥法能將褐煤改質，將褐煤投入到高壓容器中，再投入煤水混合物，模擬出褐煤在自然環(huán)境中高溫變質的環(huán)境。熱水干燥法的脫水本質是在對褐煤進行干燥過程中，破壞褐煤的分子結構，以此來減少褐煤對水分的吸收率。同時在對褐煤進行熱解過程中，產(chǎn)生的氣體也能將褐煤內部的水份排出一部分，氣體的排出過程過程中會在褐煤內部留下細小的“毛孔”，使得褐煤含有的煤焦油不易逸出，這在保證了褐煤的質量同時也能使得水分從其內部永久的去除。

2 褐煤資源最主要的應用方法

2.1 褐煤的燃燒發(fā)電

就目前而言，我國對褐煤的主要利用方式是將其燃燒然后發(fā)電，不過褐煤由于含水量大的原因，不便于對褐煤進行遠距離運輸。褐煤燃燒發(fā)電其實浪費了大量的能源，還增加了大量的投入資金，同時還對環(huán)境造成了極大的污染。所以為了解決這類問題，在對褐煤進行燃燒發(fā)電前，必須先對其進行干燥工作。

2.2 褐煤的熱解

熱解是指煤在隔絕空氣、高溫高壓的環(huán)境下，受熱分解成煤氣、焦油等物質的過程。熱解是對煤炭資源進行利用的重要步驟，其能讓煤炭資源轉化為各種能直接利用的成品，產(chǎn)生更高的經(jīng)濟收益。熱解也是減少褐煤內部水資源的主要途徑，因此為了提高煤炭資源的利用效率，必須對其先進行熱解工作。

3 褐煤發(fā)電熱解聯(lián)合熱水干燥

針對褐煤含水量高、燃燒發(fā)電效益低下等問題，本文結合了各方面數(shù)據(jù)以及對實際情況的探索后提出了一種新型的褐煤工藝流程，即褐煤發(fā)電熱解聯(lián)合熱水干燥工藝流程。這類工藝流程能有效解決目前褐煤資源利用過程中的種種問題，其本質就是對褐煤進行高質量的脫水工作。

3.1 工藝流程

對褐煤先進行篩分工作，利用低溫干餾的預熱對其進行劃分，然后對劃分后的煤種分別進行熱水干燥工作，熱水干燥所利用的蒸氣必須是由專門的電廠提供的。在對褐煤進行完干燥工作后，蒸氣必須回收，這樣能降低經(jīng)濟投入，也能減少對環(huán)境的污染。在工藝過程中產(chǎn)生的各種成品，都要對其進行綜合評價，然后考慮其實際作用，對其用途做出最明確的確定。

3.2 工藝流程的優(yōu)點

1、減少了對環(huán)境的污染

熱水干燥由于利用了褐煤燃燒發(fā)電后產(chǎn)生的蒸氣，同時還對產(chǎn)生的水和二氧化碳進行了回收，大大節(jié)省了經(jīng)濟投入。褐煤燃燒發(fā)電過程中產(chǎn)生的氣體往往是溫室氣體，然而這類工藝能對其進行有效的回收，所以在很大程度上減少了對周圍環(huán)境的危害，實現(xiàn)了與自然環(huán)境和諧發(fā)展的理念。

2、更高效的利用了熱能

在進行干燥過程中，傳統(tǒng)的方式都對熱能產(chǎn)生了大量的不必要浪費，而這類工藝進行過程中，對熱能進行了充分的利用，如：利用了低溫干餾的余溫等，減少了經(jīng)濟投入的同時還降低了工作風險，實現(xiàn)了安全第一的理念。

3、充分利用了以往沒有經(jīng)濟價值的部分

在干燥工作完成之后，生產(chǎn)出了高價值的化學產(chǎn)品和高能的燃料之后往往會余留下較多的殘留物，一般而言，這些殘留品都是經(jīng)濟價值不高的，大分子焦油屬于其中一類，以往煤炭企業(yè)都很困惑對其的處理。在新型的工藝中，可以將其加入到普通干燥過后的煤炭中，大分子焦油可以緊緊的包裹在其表面，然后就能防止煤對水份的再次吸收，同時這些殘余物的被得以利用，減少了對環(huán)境的危害。

4、煤氣的經(jīng)濟價值得以充分利用

干燥過程中產(chǎn)生的煤氣，可以借此工藝將其分解成焦油和煤氣，這樣做能給煤炭企業(yè)帶來了更多的經(jīng)濟收益。

5、半焦物的利用

干燥過程中產(chǎn)生的半焦物，以往煤炭企業(yè)都是將其作為廢柴處理掉，這類工藝的作用下，煤炭企業(yè)可以將其做出燒結材料、碳質吸附劑等，還能將其回收，進行二次發(fā)電。

6、爐渣的有效處理。

褐煤燃燒發(fā)電的工作完成之后，會殘余下很多的爐渣，煤炭企業(yè)可以與制磚廠相互協(xié)作，將爐渣賣給磚廠，磚廠可以將爐渣做成磚，實現(xiàn)煤炭企業(yè)和磚廠的雙贏，這種做法還可以避免爐渣的掩埋工作對環(huán)境造成污染，實現(xiàn)了資源的合理利用，達到了無廢排放的目的。

4 結語

綜上所述，結合了傳統(tǒng)的褐煤工藝流程，本文對其進行了延伸和改善，提出了新型的褐煤發(fā)電熱解聯(lián)合熱水干燥工藝流程的設想。這項新型的褐煤工藝流程對褐煤資源實現(xiàn)了充分利用，增加了煤炭企業(yè)的經(jīng)濟收益，同時實現(xiàn)了煤炭企業(yè)與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。這類工藝還處于不斷完善的階段，相信在不久的未來，一定能在各方的努力下盡早得以完善，然后為褐煤資源的合理利用做出巨大的貢獻。