本申請涉及煤炭處理，具體涉及一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法。

背景技術：

1、細粒煤化學脫灰過程通過涉及化學試劑與煤中的灰分發(fā)生反應，從而實現(xiàn)高效脫灰，以提升煤炭的質量和利用效率，同時減少對環(huán)境的污染。然而，在實際應用中，該方法面臨著如何對反應溫度和時間進行有效調控的問題。具體來說，如果反應溫度過高或時間過長，會顯著增加能耗，導致成本上升，從而影響經(jīng)濟性和環(huán)境友好性。因此，如何優(yōu)化反應條件，實現(xiàn)既能有效脫灰又能降低能耗的目標，是這一方法需要解決的關鍵問題。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開實施例提供了一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，至少部分解決現(xiàn)有技術中存在的問題。

2、本申請的一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，包括：

3、將細粒煤與脫灰劑在反應器中混合；

4、基于細粒煤中灰分含量調控反應溫度和時間，以優(yōu)化脫灰效果并降低能耗；

5、在預定的反應溫度下進行化學脫灰反應；

6、反應結束后進行固液分離，獲得脫灰后的細粒煤。

7、根據(jù)一個實施例，所述基于細粒煤中灰分含量調控反應溫度和時間的步驟進一步包括：

8、測量細粒煤中的灰分含量；

9、確定與所述灰分含量相對應的初始反應溫度和時間；

10、在反應過程中，實時監(jiān)測反應溫度和時間；

11、基于實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)，動態(tài)調整反應溫度和時間以優(yōu)化脫灰效果并降低能耗。

12、根據(jù)一個實施例，所述基于細粒煤中灰分含量調控反應溫度和時間的步驟進一步包括：

13、建立灰分含量與反應溫度的關系模型；

14、確定灰分含量與反應時間的關系函數(shù)；

15、根據(jù)當前灰分含量和模型計算最佳反應溫度和時間；

16、如果灰分含量為a，初始反應溫度為t1，計算最佳反應溫度t＝t1×(a/a0)，其中a0表示參考灰分含量，t1表示基準溫度，a表示實際灰分含量。

17、根據(jù)一個實施例，所述基于細粒煤中灰分含量調控反應溫度和時間的步驟進一步包括：

18、在反應過程中，實時監(jiān)測細粒煤的溫度變化；

19、計算溫度變化率并記錄；

20、基于溫度變化率調整反應時間；

21、如果溫度變化率為dt/dt且反應時間為t，當|dt/dt|>k時，將反應時間減少t×δt，其中dt/dt表示溫度變化率，k表示設定的溫度變化率閾值，t表示當前反應時間，δt表示反應時間的減少比例。

22、根據(jù)一個實施例，所述基于溫度變化率調整反應時間的步驟進一步包括：

23、在反應的不同時段記錄溫度變化率；

24、將溫度變化率與設定閾值進行對比；

25、根據(jù)對比結果決定是否調整反應時間；

26、如果在時間段t1到t2內(nèi)溫度變化率平均值|(dt/dt)|avg>k，調整反應時間至t×(1-α)，其中|(dt/dt)|avg表示溫度變化率的平均值，k表示溫度變化率的設定閾值，α表示反應時間減少的比例。

27、根據(jù)一個實施例，所述基于溫度變化率調整反應時間的步驟進一步包括：

28、記錄反應開始至結束的所有溫度變化率；

29、計算每個反應階段的平均溫度變化率；

30、分析不同階段的溫度變化率變化趨勢；

31、如果某階段溫度變化率平均值|(dt/dt)|avg>k，延長該階段的反應時間至t×β，其中|(dt/dt)|avg表示某階段的平均溫度變化率，k表示溫度變化率的設定閾值，t表示當前反應時間，β表示反應時間延長的比例。

32、根據(jù)一個實施例，所述基于細粒煤中灰分含量調控反應溫度和時間的步驟進一步包括：

33、建立灰分含量與能耗的關系曲線；

34、確定在特定灰分含量下的最優(yōu)能耗點；

35、調整反應溫度和時間以逼近最優(yōu)能耗點；

36、如果當前能耗為e，且灰分含量為a，當e>em(a)時，降低反應溫度和延長反應時間以減小能耗，其中e表示當前能耗，a表示灰分含量，em(a)表示最優(yōu)能耗點。

37、根據(jù)一個實施例，所述調整反應溫度和時間以逼近最優(yōu)能耗點的步驟進一步包括：

38、選擇能耗最接近最優(yōu)值的時間段；

39、在選定時間段內(nèi)動態(tài)調整反應溫度；

40、記錄每次調整后的能耗數(shù)據(jù)；

41、如果調整后能耗e<em(a)且溫度差δt>d，繼續(xù)調整反應溫度，否則終止調整，其中e表示調整后的能耗，em(a)表示最優(yōu)能耗點，δt表示溫度變化，d表示設定的最小溫度變化閾值。

42、根據(jù)一個實施例，所述調整反應溫度和時間以逼近最優(yōu)能耗點的步驟進一步包括：

43、基于前期試驗數(shù)據(jù)建立能耗預測模型；

44、預測未來某個時刻的能耗值；

45、根據(jù)預測值提前調整反應條件；

46、如果預測能耗e_p>e_t且時間差δt>m，提前降低反應溫度，否則維持當前反應條件，其中e_p表示預測能耗，e_t表示目標能耗，δt表示時間差，m表示時間閾值。

47、根據(jù)一個實施例，所述調整反應溫度和時間以逼近最優(yōu)能耗點的步驟進一步包括：

48、實時監(jiān)控反應系統(tǒng)的能效比；

49、根據(jù)能效比變化趨勢決定是否進行下一步調整；

50、逐步優(yōu)化反應條件直至達到能效比最優(yōu)；

51、如果當前能效比r<r0且反應時間t>to，降低反應溫度或增加反應時間，否則停止調整，其中r表示當前能效比，r0表示設定的最低能效比，t表示反應時間，to表示設定的最小反應時間。

52、本公開實施例提供了一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，包括：將細粒煤與脫灰劑在反應器中混合；基于細粒煤中灰分含量調控反應溫度和時間，以優(yōu)化脫灰效果并降低能耗；在預定的反應溫度下進行化學脫灰反應；反應結束后進行固液分離，獲得脫灰后的細粒煤。通過本公開實施例的方案，能夠解決如何對反應溫度和時間進行調控以解決化學脫灰過程中能耗過高的問題。

技術特征：

1.一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，其特征在于，所述基于細粒煤中灰分含量調控反應溫度和時間的步驟進一步包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，其特征在于，所述基于細粒煤中灰分含量調控反應溫度和時間的步驟進一步包括：

4.根據(jù)權利要求2所述的一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，其特征在于，所述基于細粒煤中灰分含量調控反應溫度和時間的步驟進一步包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，其特征在于，所述基于溫度變化率調整反應時間的步驟進一步包括：

6.根據(jù)權利要求4所述的一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，其特征在于，所述基于溫度變化率調整反應時間的步驟進一步包括：

7.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，其特征在于，所述基于細粒煤中灰分含量調控反應溫度和時間的步驟進一步包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，其特征在于，所述調整反應溫度和時間以逼近最優(yōu)能耗點的步驟進一步包括：

9.根據(jù)權利要求7所述的一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，其特征在于，所述調整反應溫度和時間以逼近最優(yōu)能耗點的步驟進一步包括：

10.根據(jù)權利要求7所述的一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，其特征在于，所述調整反應溫度和時間以逼近最優(yōu)能耗點的步驟進一步包括：

技術總結
本公開實施例提供了一種環(huán)保型細粒煤化學脫灰方法，包括：將細粒煤與脫灰劑在反應器中混合；基于細粒煤中灰分含量調控反應溫度和時間，以優(yōu)化脫灰效果并降低能耗；在預定的反應溫度下進行化學脫灰反應；反應結束后進行固液分離，獲得脫灰后的細粒煤。通過本公開實施例的方案，能夠解決如何對反應溫度和時間進行調控以解決化學脫灰過程中能耗過高的問題。

技術研發(fā)人員：范存毅,梁永,李文海,朱珠,王奕驍
受保護的技術使用者：襄陽市公共檢驗檢測中心
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15