脉动流化床对褐煤分选提质的试验研究

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能源短缺已成为全球性问题,在我国能源储备中,褐煤储量占全国煤炭储备的1/8。随着优质煤资源的不断开发与利用,如何高效利用褐煤资源成为当今社会的研究重点。本论文在普通气固流化床中引入脉动气流,抑制气泡的生成与长大,减小床层物料的沟流和短路,改善流化质量,强化分选过程,实现细粒煤有效分选。本文研究了脉动流化床中各操作因素对细粒褐煤的干燥特性,拟合与分析了不同温度下两粒度级褐煤的干燥试验结果,并确定了适合褐煤在不同温度下干燥的动力学模型;对比冷态条件与热态条件下不同操作因素对细粒褐煤分选的影响,并在单因素试验推断出的最佳操作范围内进行正交试验,确定褐煤分选提质的最佳操作条件。细粒褐煤在脉动流化床中干燥过程中,干燥速率受入口温度、气流速度、脉动频率的影响比较大,受床高的影响较小。入口温度的升高、气流速度的增大、脉动频率的增大,均使细粒褐煤的湿含量降低,干燥速率升高。但当气流速度、脉动频率超过一定范围后继续增加,反而对褐煤干燥基本没有影响。结合薄层干燥模型拟合不同温度下的试验结果知,Logarithmic模型最适用于描述褐煤在脉动流化床中的干燥。基于细粒褐煤干燥特性的研究,在脉动流化床中进行-6+3mm、-3+1mm褐煤的分选试验研究,在因素试验环节选用灰分离析标准差评价分选效果。在单因素试验确定的各因素最佳取值范围的基础上,采用Design-expert软件中的响应曲面法研究了各因素间的交互作用,确定了-6+3mm、-3+1mm褐煤分选的最佳条件。分选结果表明:热态条件下褐煤分选效果优于冷态条件下的分选效果,脉动流化床分选-6+3mm、-3+1mm两粒度级褐煤可能偏差E值分别为0.12~0.16g/cm3和0.10~0.16g/cm3。
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