本發(fā)明涉及一種微波制備低鈉煤的方法。
背景技術(shù)：
：我國是一個(gè)煤炭資源豐富的國家，其儲量居世界第三，而目前開發(fā)利用不足20％?？梢灶A(yù)測，煤炭在未來10年內(nèi)能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中仍占60％左右。煤炭一直是我國的主要能源，并且在石油資源儲量日益減少，新能源開發(fā)有待完善提高的前提下，煤炭資源的優(yōu)勢日益明顯。高鈉煤是指煤中堿金屬鈉含量較高的煤種。高鈉煤在燃燒利用過程中，低熔點(diǎn)的煤灰在高溫環(huán)境下極易以液態(tài)或半液態(tài)的渣粒即熔融的灰粘結(jié)在受熱面上或爐墻上，形成一層緊密的灰渣層，造成鍋爐等設(shè)備結(jié)渣；這些活性含鈉組分會在鍋爐等設(shè)備換熱面管壁上凝結(jié)，并與煙氣中的二氧化硫、三氧化硫等反應(yīng)生成的硫酸鈉等物質(zhì)形成密實(shí)的粘結(jié)層，該粘結(jié)層一方面與金屬管壁反應(yīng)造成高溫腐蝕，另一方面可以捕獲煙氣中的灰顆粒造成高溫粘結(jié)性積灰。正是由于此類問題的存在，導(dǎo)致利用高鈉煤的鍋爐等設(shè)備在短時(shí)間運(yùn)行后不得不更換換熱面，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。目前對高鈉煤的利用主要采用摻燒沾污性弱的煤種的方法，但這種控制方法只能減緩換熱面的沾污，無法從根本上解決問題。另外，現(xiàn)有的將高納煤轉(zhuǎn)化為低鈉煤的技術(shù)需要進(jìn)行高溫加壓洗滌以及高溫?cái)嚢璨襟E，工藝繁復(fù)且成本高昂，不適合工業(yè)上的大規(guī)模快速處理。因此，嚴(yán)重限制了對高鈉煤的利用，不利于低鈉煤的推廣與應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種微波制備低鈉煤的方法。本發(fā)明提供了一種微波制備低鈉煤的方法，用于降低高鈉煤中的鈉含量，具有這樣的特征，包括：步驟一，將高鈉煤進(jìn)行粉碎，得到顆粒狀的高鈉煤；步驟二，按一定重量比向顆粒狀的高鈉煤里加入超純水進(jìn)行潤濕，得到潤濕煤，一定重量比為1:2～1:10；步驟三，將潤濕煤放入微波爐中，在400～1000W的加熱功率下，將潤濕煤加熱至100～350℃并恒溫300～3600s；步驟四，將微波處理過的潤濕煤冷卻至10～30℃，得到微波脫鈉煤；步驟五，按一定重量比向微波脫鈉煤中加入超純水，對微波脫鈉煤進(jìn)行水洗并不斷攪拌，水洗時(shí)間為60～3600s，一定重量比0.01～0.2；步驟六，水洗結(jié)束后進(jìn)行固液分離，分離后的固體為提質(zhì)煤；以及步驟七，將提質(zhì)煤進(jìn)行熱風(fēng)干燥處理，得到低鈉煤。在本發(fā)明提供的微波制備低鈉煤的方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟一中，顆粒狀的高鈉煤的粒徑為0.075～4mm。在本發(fā)明提供的微波制備低鈉煤的方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟二中，潤濕時(shí)間為300～7200s。在本發(fā)明提供的微波制備低鈉煤的方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟三中，加熱時(shí)間為10～300s。在本發(fā)明提供的微波制備低鈉煤的方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟五中，水洗溫度為20～100℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100～1500r/min。在本發(fā)明提供的微波制備低鈉煤的方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟七中，熱風(fēng)的溫度為50～150℃。發(fā)明的作用與效果根據(jù)本發(fā)明所涉及的一種微波制備低鈉煤的方法，因?yàn)閷⒏哜c煤進(jìn)行潤濕之后經(jīng)過微波加熱處理，得到低鈉煤，所以本發(fā)明的微波制備低鈉煤的方法，不僅工藝簡單，操作方便，可以高效快速的得到低鈉煤，確保鍋爐安全且能夠長期運(yùn)行，而且成本低廉，適合工業(yè)上的大規(guī)?？焖偬幚?，在加大了低鈉煤的推廣與應(yīng)用的同時(shí)，降低了高鈉煤的使用，更加環(huán)保。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，現(xiàn)結(jié)合以下實(shí)施例對本發(fā)明一種微波制備低鈉煤作具體闡述。<實(shí)施例一>步驟一，將高鈉煤進(jìn)行粉碎，得到顆粒狀的高鈉煤，顆粒的粒徑為0.075～4mm。在本實(shí)施例中，高納煤的量為3g，顆粒的粒徑為0.2～2mm。步驟二，按1:2～1:10的重量比向顆粒狀的高鈉煤中加入超純水，進(jìn)行潤濕，潤濕時(shí)間為300～7200s，得到潤濕煤。在本實(shí)施例中，超純水與高鈉煤的重量比為3:10，超純水的量為10mL，潤濕時(shí)間為1800s。步驟三，將潤濕煤放入微波爐中，在400～1000W的加熱功率下將潤濕煤加熱至100～350℃并恒溫300～3600s，加熱時(shí)間為10～300s。在本實(shí)施例中，加熱功率為1000W，加熱時(shí)間為10s，加熱溫度為250℃，恒溫時(shí)間為3600s。步驟四，將微波處理過的潤濕煤冷卻至10～30℃，得到微波脫鈉煤。在本實(shí)施例中，冷卻溫度為25℃。步驟五，按0.01～0.2的重量比向微波脫鈉煤中加入超純水，對加入超純水的微波脫鈉煤進(jìn)行水洗并不斷攪拌，水洗時(shí)間為60～3600s，水洗溫度為20～100℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100～1500r/min。在本實(shí)施例中，超純水與微波脫鈉煤的重量比為0.1，超純水的加入量為30mL，水洗溫度為90℃，水洗時(shí)間為300s，攪拌轉(zhuǎn)速為1000r/min，其中，攪拌貫穿整個(gè)水洗過程。步驟六，水洗結(jié)束后進(jìn)行固液分離，分離后的固體為提質(zhì)煤。步驟七，在50～150℃的熱風(fēng)溫度下，將提質(zhì)煤干燥處理，得到低鈉煤。在本實(shí)施例中，熱風(fēng)溫度為110℃。用微波消解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀分析法測定處理后的低鈉煤中鈉離子含量，與原高鈉煤相比，鈉含量的脫除率為85.64％。<實(shí)施例二>步驟一，將高鈉煤進(jìn)行粉碎，得到顆粒狀的高鈉煤，顆粒的粒徑為0.075～4mm。在本實(shí)施例中，高納煤的量為3g，顆粒的粒徑為0.2～2mm。步驟二，按1:2～1:10的重量比向顆粒狀的高鈉煤中加入超純水，進(jìn)行潤濕，潤濕時(shí)間為300～7200s，得到潤濕煤。在本實(shí)施例中，超純水與高鈉煤的重量比為3:10，超純水的量為10mL，潤濕時(shí)間為1800s。步驟三，將潤濕煤放入微波爐中，在400～1000W的加熱功率下將潤濕煤加熱至100～350℃并恒溫300～3600s，加熱時(shí)間為10～300s。在本實(shí)施例中，加熱功率為400W，加熱時(shí)間為10s，加熱溫度為120℃，恒溫時(shí)間為1800s。步驟四，將微波處理過的潤濕煤冷卻至10～30℃，得到微波脫鈉煤。在本實(shí)施例中，冷卻溫度為25℃。步驟五，按0.01～0.2的重量比向微波脫鈉煤中加入超純水，對加入超純水的微波脫鈉煤進(jìn)行水洗并不斷攪拌，水洗時(shí)間為60～3600s，水洗溫度為20～100℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100～1500r/min。在本實(shí)施例中，超純水與微波脫鈉煤的重量比為0.1，超純水的加入量為30mL，水洗溫度為60℃，水洗時(shí)間為300s，攪拌轉(zhuǎn)速為1000r/min，其中，攪拌貫穿整個(gè)水洗過程。步驟六，水洗結(jié)束后進(jìn)行固液分離，分離后的固體為提質(zhì)煤。步驟七，在50～150℃的熱風(fēng)溫度下，將提質(zhì)煤干燥處理，得到低鈉煤。在本實(shí)施例中，熱風(fēng)溫度為110℃。用微波消解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀分析法測定處理后的低鈉煤中鈉離子含量，與原高鈉煤相比，鈉含量的脫除率為79.63％。<實(shí)施例三>步驟一，將高鈉煤進(jìn)行粉碎，得到顆粒狀的高鈉煤，顆粒的粒徑為0.075～4mm。在本實(shí)施例中，高納煤的量為3g，顆粒的粒徑為0.2～2mm。步驟二，按1:2～1:10的重量比向顆粒狀的高鈉煤中加入超純水，進(jìn)行潤濕，潤濕時(shí)間為300～7200s，得到潤濕煤。在本實(shí)施例中，超純水與高鈉煤的重量比為3:10，超純水的量為10mL，潤濕時(shí)間為1800s。步驟三，將潤濕煤放入微波爐中，在400～1000W的加熱功率下將潤濕煤加熱至100～350℃并恒溫300～3600s，加熱時(shí)間為10～300s。在本實(shí)施例中，加熱功率為1000W，加熱時(shí)間為10s，加熱溫度為200℃，恒溫時(shí)間為2400s。步驟四，將微波處理過的潤濕煤冷卻至10～30℃，得到微波脫鈉煤。在本實(shí)施例中，冷卻溫度為25℃。步驟五，按0.01～0.2的重量比向微波脫鈉煤中加入超純水，對加入超純水的微波脫鈉煤進(jìn)行水洗并不斷攪拌，水洗時(shí)間為60～3600s，水洗溫度為20～100℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100～1500r/min。在本實(shí)施例中，超純水與微波脫鈉煤的重量比為0.1，超純水的加入量為30mL，水洗溫度為60℃，水洗時(shí)間為300s，攪拌轉(zhuǎn)速為1000r/min，其中，攪拌貫穿整個(gè)水洗過程。步驟六，水洗結(jié)束后進(jìn)行固液分離，分離后的固體為提質(zhì)煤。步驟七，在50～150℃的熱風(fēng)溫度下，將提質(zhì)煤干燥處理，得到低鈉煤。在本實(shí)施例中，熱風(fēng)溫度為110℃。用微波消解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀分析法測定處理后的低鈉煤中鈉離子含量，與原高鈉煤相比，鈉含量的脫除率為86.53％。<實(shí)施例四>步驟一，將高鈉煤進(jìn)行粉碎，得到顆粒狀的高鈉煤，顆粒的粒徑為0.075～4mm。在本實(shí)施例中，高納煤的量為3g，顆粒的粒徑為0.2～2mm。步驟二，按1:2～1:10的重量比向顆粒狀的高鈉煤中加入超純水，進(jìn)行潤濕，潤濕時(shí)間為300～7200s，得到潤濕煤。在本實(shí)施例中，超純水與高鈉煤的重量比為3:10，超純水的量為10mL，潤濕時(shí)間為1800s。步驟三，將潤濕煤放入微波爐中，在400～1000W的加熱功率下將潤濕煤加熱至100～350℃并恒溫300～3600s，加熱時(shí)間為10～300s。在本實(shí)施例中，加熱功率為700W，加熱時(shí)間為10s，加熱溫度為120℃，恒溫時(shí)間為1500s。步驟四，將微波處理過的潤濕煤冷卻至10～30℃，得到微波脫鈉煤。在本實(shí)施例中，冷卻溫度為25℃。步驟五，按0.01～0.2的重量比向微波脫鈉煤中加入超純水，對加入超純水的微波脫鈉煤進(jìn)行水洗并不斷攪拌，水洗時(shí)間為60～3600s，水洗溫度為20～100℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100～1500r/min。在本實(shí)施例中，超純水與微波脫鈉煤的重量比為0.1，超純水的加入量為30mL，水洗溫度為60℃，水洗時(shí)間為300s，攪拌轉(zhuǎn)速為1000r/min，其中，攪拌貫穿整個(gè)水洗過程。步驟六，水洗結(jié)束后進(jìn)行固液分離，分離后的固體為提質(zhì)煤。步驟七，在50～150℃的熱風(fēng)溫度下，將提質(zhì)煤干燥處理，得到低鈉煤。在本實(shí)施例中，熱風(fēng)溫度為110℃。用微波消解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀分析法測定處理后的低鈉煤中鈉離子含量，與原高鈉煤相比，鈉含量的脫除率為83.21％。以下四個(gè)對照例均為實(shí)施例一的對照試驗(yàn)。表一：對照例與實(shí)施例一的對照試驗(yàn)條件設(shè)計(jì)。案例脫鈉方式顆粒粒徑實(shí)施例一微波脫鈉0.2～2mm對照例一電爐脫鈉0.2～2mm對照例二熱風(fēng)脫鈉0.2～2mm對照例三微波脫鈉0.1～2mm對照例四微波脫鈉2～3mm<對照例一>步驟一，將高鈉煤進(jìn)行粉碎，得到顆粒狀的高鈉煤，顆粒的粒徑為0.075～4mm。在本實(shí)施例中，高納煤的量為3g，顆粒的粒徑為0.2～2mm。步驟二，按1:2～1:10的重量比向顆粒狀的高鈉煤中加入超純水，進(jìn)行潤濕，潤濕時(shí)間為300～7200s，得到潤濕煤。在本實(shí)施例中，超純水與高鈉煤的重量比為3:10，超純水的量為10mL，潤濕時(shí)間為1800s。步驟三，將潤濕煤放入電爐中，加熱至200℃并恒溫600s。步驟四，將電爐處理過的潤濕煤冷卻至10～30℃，得到電爐脫鈉煤。在本實(shí)施例中，冷卻溫度為25℃。步驟五，按0.01～0.2的重量比向微波脫鈉煤中加入超純水，對加入超純水的微波脫鈉煤進(jìn)行水洗并不斷攪拌，水洗時(shí)間為60～3600s，水洗溫度為20～100℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100～1500r/min。在本實(shí)施例中，超純水與微波脫鈉煤的重量比為0.1，超純水的加入量為30mL，水洗溫度為90℃，水洗時(shí)間為300s，攪拌轉(zhuǎn)速為1000r/min，其中，攪拌貫穿整個(gè)水洗過程。步驟六，水洗結(jié)束后進(jìn)行固液分離，分離后的固體為提質(zhì)煤。步驟七，在50～150℃的熱風(fēng)溫度下，將提質(zhì)煤干燥處理，得到低鈉煤。在本實(shí)施例中，熱風(fēng)溫度為110℃。用微波消解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀分析法測定處理后的低鈉煤中鈉離子含量，與原高鈉煤相比，鈉含量的脫除率為58.91％。<對照例二>步驟一，將高鈉煤進(jìn)行粉碎，得到顆粒狀的高鈉煤，顆粒的粒徑為0.075～4mm。在本實(shí)施例中，高納煤的量為3g，顆粒的粒徑為0.2～2mm。步驟二，按1:2～1:10的重量比向顆粒狀的高鈉煤中加入超純水，進(jìn)行潤濕，潤濕時(shí)間為300～7200s，得到潤濕煤。在本實(shí)施例中，超純水與高鈉煤的重量比為3:10，超純水的量為10mL，潤濕時(shí)間為1800s。步驟三，將潤濕煤進(jìn)行溫度為110℃的熱風(fēng)干燥處理。步驟四，將熱風(fēng)處理過的潤濕煤冷卻至10～30℃，得到熱風(fēng)脫鈉煤。在本實(shí)施例中，冷卻溫度為25℃。步驟五，按0.01～0.2的重量比向微波脫鈉煤中加入超純水，對加入超純水的微波脫鈉煤進(jìn)行水洗并不斷攪拌，水洗時(shí)間為60～3600s，水洗溫度為20～100℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100～1500r/min。在本實(shí)施例中，超純水與微波脫鈉煤的重量比為0.1，超純水的加入量為30mL，水洗溫度為90℃，水洗時(shí)間為300s，攪拌轉(zhuǎn)速為1000r/min，其中，攪拌貫穿整個(gè)水洗過程。步驟六，水洗結(jié)束后進(jìn)行固液分離，分離后的固體為提質(zhì)煤。步驟七，在50～150℃的熱風(fēng)溫度下，將提質(zhì)煤干燥處理，得到低鈉煤。在本實(shí)施例中，熱風(fēng)溫度為110℃。用微波消解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀分析法測定處理后的低鈉煤中鈉離子含量，與原高鈉煤相比，鈉含量的脫除率為59.86％。<對照例三>步驟一，將高鈉煤進(jìn)行粉碎，得到顆粒狀的高鈉煤，顆粒的粒徑為0.075～4mm。在本實(shí)施例中，高納煤的量為3g，顆粒的粒徑為0.1～2mm。步驟二，按1:2～1:10的重量比向顆粒狀的高鈉煤中加入超純水，進(jìn)行潤濕，潤濕時(shí)間為300～7200s，得到潤濕煤。在本實(shí)施例中，超純水與高鈉煤的重量比為3:10，超純水的量為10mL，潤濕時(shí)間為1800s。步驟三，將潤濕煤放入微波爐中，在400～1000W的加熱功率下將潤濕煤加熱至100～350℃并恒溫300～3600s，加熱時(shí)間為10～300s。在本實(shí)施例中，加熱功率為1000W，加熱時(shí)間為10s，加熱溫度為250℃，恒溫時(shí)間為3600s。步驟四，將微波處理過的潤濕煤冷卻至10～30℃，得到微波脫鈉煤。在本實(shí)施例中，冷卻溫度為25℃。步驟五，按0.01～0.2的重量比向微波脫鈉煤中加入超純水，對加入超純水的微波脫鈉煤進(jìn)行水洗并不斷攪拌，水洗時(shí)間為60～3600s，水洗溫度為20～100℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100～1500r/min。在本實(shí)施例中，超純水與微波脫鈉煤的重量比為0.1，超純水的加入量為30mL，水洗溫度為90℃，水洗時(shí)間為300s，攪拌轉(zhuǎn)速為1000r/min，其中，攪拌貫穿整個(gè)水洗過程。步驟六，水洗結(jié)束后進(jìn)行固液分離，分離后的固體為提質(zhì)煤。步驟七，在50～150℃的熱風(fēng)溫度下，將提質(zhì)煤干燥處理，得到低鈉煤。在本實(shí)施例中，熱風(fēng)溫度為110℃。用微波消解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀分析法測定處理后的低鈉煤中鈉離子含量，與原高鈉煤相比，鈉含量的脫除率為60.52％。<對照例四>步驟一，將高鈉煤進(jìn)行粉碎，得到顆粒狀的高鈉煤，顆粒的粒徑為0.075～4mm。在本實(shí)施例中，高納煤的量為3g，顆粒的粒徑為2～3mm。步驟二，按1:2～1:10的重量比向顆粒狀的高鈉煤中加入超純水，進(jìn)行潤濕，潤濕時(shí)間為300～7200s，得到潤濕煤。在本實(shí)施例中，超純水與高鈉煤的重量比為3:10，超純水的量為10mL，潤濕時(shí)間為1800s。步驟三，將潤濕煤放入微波爐中，在400～1000W的加熱功率下將潤濕煤加熱至100～350℃并恒溫300～3600s，加熱時(shí)間為10～300s。在本實(shí)施例中，加熱功率為1000W，加熱時(shí)間為10s，加熱溫度為250℃，恒溫時(shí)間為3600s。步驟四，將微波處理過的潤濕煤冷卻至10～30℃，得到微波脫鈉煤。在本實(shí)施例中，冷卻溫度為25℃。步驟五，按0.01～0.2的重量比向微波脫鈉煤中加入超純水，對加入超純水的微波脫鈉煤進(jìn)行水洗并不斷攪拌，水洗時(shí)間為60～3600s，水洗溫度為20～100℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100～1500r/min。在本實(shí)施例中，超純水與微波脫鈉煤的重量比為0.1，超純水的加入量為30mL，水洗溫度為90℃，水洗時(shí)間為300s，攪拌轉(zhuǎn)速為1000r/min，其中，攪拌貫穿整個(gè)水洗過程。步驟六，水洗結(jié)束后進(jìn)行固液分離，分離后的固體為提質(zhì)煤。步驟七，在50～150℃的熱風(fēng)溫度下，將提質(zhì)煤干燥處理，得到低鈉煤。在本實(shí)施例中，熱風(fēng)溫度為110℃。用微波消解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀分析法測定處理后的低鈉煤中鈉離子含量，與原高鈉煤相比，鈉含量的脫除率為56.22％。實(shí)施例的作用與效果根據(jù)實(shí)施例所涉及所涉及的一種微波制備低鈉煤的方法，因?yàn)閷⒏哜c煤進(jìn)行潤濕之后經(jīng)過微波加熱處理，得到低鈉煤，所以本發(fā)明的微波制備低鈉煤的方法，不僅工藝簡單，操作方便，可以高效快速的得到低鈉煤，確保鍋爐安全且能夠長期運(yùn)行，而且成本低廉，適合工業(yè)上的大規(guī)模快速處理，在加大了低鈉煤的推廣與應(yīng)用的同時(shí)，降低了高鈉煤的使用，更加環(huán)保。由實(shí)施例一以及對照例一、二可以得出，微波脫鈉的鈉含量脫除率要比電爐脫鈉的鈉含量的脫除率提高45.37％，微波脫鈉的鈉含量脫除率比熱風(fēng)脫鈉的鈉含量的脫除率提高43.07％。由實(shí)施例一以及對照例三、四可以得出，原料為顆粒粒徑為0.2～2mm的高鈉煤得到的低鈉煤的鈉含量的脫除率比原料為顆粒粒徑為0.1～2mm的高鈉煤得到的低鈉煤的鈉含量的脫除率提高41.51％，原料為顆粒粒徑為0.2～2mm的高鈉煤得到的低鈉煤的鈉含量的脫除率比原料為顆粒粒徑為2～3mm的高鈉煤得到的低鈉煤的鈉含量的脫除率提高52.33％。上述實(shí)施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 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