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大连理工大学科技成果——一种新型褐煤脱水提质
改性技术
一、产品和技术简介：
目前的褐煤脱水技术主要是脱除煤中的水分和少量挥发分。
新型褐煤脱水提质改性技术包括催化剂预负载和褐煤脱水的两个过程。
在脱水操作之前先使催化剂在煤中均匀分散，从而使脱水褐煤在后续过程的气化或燃烧效率大幅度提高。
实验室研究结果证明，在烟煤中添加少量催化剂可使煤在高温气化条件下的碳转化率提高10%以上，冷煤气效率提高5-6%；在粉煤燃烧条件下，对于一些难燃烬煤种，可以使煤灰残炭含量由27%降低到3%。
而催化剂对褐煤的催化效果将远远高于上述煤种。
该技术的主要设备包括粉碎机、混合机、下喷式燃烧脱水装置等。
该技术不仅适用于褐煤的脱水，而且可以对一些难燃煤种进行活化改性，从而提高煤的燃烧和气化效率。
二、应用范围和生产条件：
粉煤燃烧，高温粉煤气化，型煤
燃烧脱水设备的燃烧温度900℃左右，常压下操作，同时可产生热水或蒸汽。
脱水提质单元可控制在200-400℃。
提质改性后的褐煤可直接进入气化炉气化或锅炉中燃烧。
三、获得的专利等知识产权情况：
与该项目有关的部分成果已申请日本专利3项。
目前仍处于研发阶段。
四、规模与投资、成本估算：
商谈
由于该技术处于初级研发阶段，需要首先进行小型机的研发。
研发费用100万以内。
五、提供技术的程度和合作方式：
实验室研究结果证明催化剂的添加对提高煤的气化和燃烧效率效果显著，但目前仍处于初期研究阶段。
寻求有志企业联合开展小型试验和研发。
规划设计 Planning and design80探讨褐煤资源洁净高效转化中的脱水技术田野(合肥水泥研究设计院有限公司，安徽合肥 230051)中图分类号：TU7 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2018）10-0080-01摘要：随着煤炭资源的不断开发和利用，我国煤炭资源储量已经达到了相当大的规模，根据煤田地质勘探结果表明，褐煤资源主要分布在我国东北和西南地区，但是褐煤资源由于自身的特性，如果未经过提质直接燃烧，会产生严重的环境污染问题，通过褐煤干燥脱水成型技术，不但能够的大清洁的煤产品用于高效的清洁燃料，还能够将产生的煤气进行转换利用。
本文对褐煤资源洁净高效转换中的脱水技术进行了分析，希望能够提高褐煤的价值，提升褐煤发热量，最大限度的发挥出褐煤资源的效能。
关键词：褐煤资源；洁净高效转化；脱水技术褐煤资源是一种具有高水分、高挥发分、高灰分、灰熔点低、热值低的资源，而且由于含水量较高也会增加运输的费用，限制了褐煤资源的外运。
当褐煤资源用于火力发电时，由于水分比较高，因此在锅炉内的火焰温度较低，产生的热效率也低，甚至有可能出现安全问题，因此必须要对褐煤资源进行干燥脱水处理，才能有效提高资源的利用效率，降低综合能耗。
1 褐煤资源概述褐煤是一种在成岩作用不充分的情况下，变质的煤炭资源，其煤化程度很低，大多呈现无光泽的褐色或者褐黑色，故称之为褐煤。
由于褐煤普遍存在湿度较大的特点，燃点低、热稳定性差、二氧化碳排放量大是褐煤的典型缺点，不但会增加煤化工项目建设和运行的成本，还会造成严重的环境污染，而且褐煤不粘结，容易变质，但是具有高灰熔点、高挥发分和低磷、低硫的显著特点，因此成为了火力发电厂和沸腾炉理想的燃料。
褐煤资源不但能够作为燃料使用，还可以作为催化剂载体、化工原料和吸附剂使用，能够达到净化污水和回收金属的目的。
我国的褐煤资源保有量很高，主要分布在我国内蒙古、云南、黑龙江、几轮、辽宁等地，虽然褐煤的碳含量较低，但是氢含量较高，相比于其他的煤炭资源更容易液化，如果能够通过先进的技术对褐煤进行提质，将能够生产出优质的燃料，从而解决目前能源紧缺的问题。
㊀第２０卷第６期洁净煤技术Ｖｏｌ ２０㊀Ｎｏ ６㊀㊀２０１４年１１月ＣｌｅａｎＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏｖ.㊀２０１４㊀[编者按]㊀２０１３年中国原煤产量３６.８亿ｔꎬ低阶煤(包括褐煤㊁长焰煤㊁弱黏煤和不黏煤)在中国煤炭储量及产量中均占５０％以上ꎬ已成为中国能源生产和供应的重要组成部分ꎮ低阶煤具有水分高㊁灰分高㊁发热量低㊁氢氧含量高㊁易燃易碎等特点ꎬ不适宜直接燃烧和运输ꎬ利用能效低ꎬ污染严重ꎬ因此必须对低阶煤进行提质利用ꎬ降低其灰分和水分ꎬ提高发热量ꎬ或者生产高附加值产品ꎮ近年来ꎬ低阶煤提质利用技术已有所突破并开始工业化应用ꎬ但总体来看ꎬ仍处于起步期ꎬ大规模低阶煤提质利用技术尚未完全成熟ꎬ诸多问题亟待解决ꎮ煤炭工业发展 十二五 规划提出 加强低阶煤提质技术的研发和示范 ꎬ国家能源科技 十二五 规划也将低阶煤提质改性技术列入重大技术研究领域ꎮ鉴于此ꎬ本刊组织了 低阶煤提质利用技术 专题ꎬ系统报道了低阶煤提质利用技术的研究现状及发展方向ꎬ重点介绍了低阶煤流化床提质㊁热解提质㊁超临界乙醇脱氧㊁干法分选及低阶煤制备水煤浆㊁活性焦㊁气化催化剂㊁提取腐植酸等技术ꎬ以期为提高低阶煤利用效率ꎬ实现低阶煤规模化应用提供技术参考ꎮ褐煤干燥脱水提质技术现状及发展方向尚㊀庆㊀雨１ꎬ２ꎬ３(１.煤炭科学技术研究院有限公司节能工程技术研究分院ꎬ北京㊀１０００１３ꎻ２.煤炭资源开采与环境保护国家重点实验室ꎬ北京㊀１０００１３ꎻ３.国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室ꎬ北京㊀１０００１３)摘㊀要:为实现褐煤合理㊁高效利用ꎬ减轻褐煤利用中的环境污染ꎬ阐述了国内外褐煤干燥脱水提质技术现状ꎬ论述了国内褐煤干燥脱水提质技术工业化示范项目的进展情况ꎬ说明褐煤经干燥脱水提质处理后ꎬ可脱除褐煤中大部分水分ꎬ发热量显著提高ꎬ提质后的褐煤具有较高的附加值ꎬ便于运输㊁贮存及综合利用ꎮ针对褐煤干燥脱水提质过程中存在的烟尘排放量大㊁能耗高㊁余热难以回收利用㊁干燥褐煤成型率低㊁型煤易爆裂产生碎块等问题ꎬ从加强褐煤性质和干燥脱水基础理论研究㊁加强干燥工艺及其配套干燥设备的研发㊁加强褐煤干燥后产品利用技术研究３方面提出了褐煤干燥脱水提质技术的发展方向ꎮ关键词:褐煤ꎻ提质ꎻ干燥脱水ꎻ型煤中图分类号:ＴＤ８４９㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００６－６７７２(２０１４)０６－０００１－０４收稿日期:２０１４－０２－２１ꎻ责任编辑:白娅娜㊀㊀ＤＯＩ:１０.１３２２６/ｊ.ｉｓｓｎ.１００６－６７７２.２０１４.０６.００１基金项目:科技部２０１２年国际合作资助项目(２０１２ＤＦＡ６０８６０)作者简介:尚庆雨(１９７３ )ꎬ男ꎬ河北石家庄人ꎬ高级经济师ꎬ现任煤炭科学技术研究院有限公司节能工程技术研究分院院长ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｓｈａｎｇｑｉｎｇｙｕ＠ｃｃｒｉ.ｃｏｍ.ｃｎ引用格式:尚庆雨.褐煤干燥脱水提质技术现状及发展方向[Ｊ].洁净煤技术ꎬ２０１４ꎬ２０(６):１－４ꎬ４５.ＳＨＡＮＧＱｉｎｇｙｕ.Ｓｔａｔｕｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｌｉｇｎｉｔｅｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｕｐｇｒａｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ[Ｊ].ＣｌｅａｎＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１４ꎬ２０(６):１－４ꎬ４５.ＳｔａｔｕｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｌｉｇｎｉｔｅｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｕｐｇｒａｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＳＨＡＮＧＱｉｎｇｙｕ１ꎬ２ꎬ３(１.ＥｎｅｒｇｙＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＢｅｉｊｉｎｇ㊀１０００１３ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏａｌＭｉｎｉｎｇａｎｄＣｌｅａｎＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ(ＣｈｉｎａＣｏａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ)ꎬＢｅｉｊｉｎｇ㊀１０００１３ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｅｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏａｌＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＥｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ(ＣｈｉｎａＣｏａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ)ꎬＢｅｉｊｉｎｇ㊀１０００１３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｕｓｅｌｉｇｎｉｔｅｒｅａｓｏｎａｂｌｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎꎬｔｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｓｔａｔｕｓｏｆｌｉｇｎｉｔｅｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｕｐｇｒａｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄꎬｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎｐｒｏ￣ｊｅｃｔｓ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔꎬｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｄｅｈｙｄｒａｔｅｄｍｏｓｔｏｆｔｈｅｌｉｇｎｉｔｅｍｏｉｓｔｕｒｅꎬｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｃａｌｏｒｉｆｉｃｖａｌｕｅꎬｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅａｄｄｅｄｖａｌ￣ｕｅꎬｍａｄｅｔｈｅｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎꎬｓｔｏｒａｇｅａｎｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｍｏｒｅｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ.Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｓｔｉｌｌｌｏｔｓｏｆｐｒｏｂｌｅｍｓｄｕｒｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔꎬｓｕｃｈ１２０１４年第６期洁净煤技术第２０卷ａｓｌａｒｇｅｆｌｕｅｄｕｓｔｅｍｉｓｓｉｏｎꎬｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎꎬｄｉｆｆｉｃｕｌｔｗａｓｔｅｈｅａｔｒｅｃｏｖｅｒｙꎬｌｏｗｂｒｉｑｕｅｔｔｉｎｇｒａｔｅ.Ａｆｔｅｒｂｒｉｑｕｅｔｔｉｎｇꎬｔｈｅｂｒｉｑｕｅｔｔｅｂｌａｓｔｉｎｔｏｐｉｅｃｅｓｅａｓｉｌｙ.Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｓｏｌｖｅｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓꎬｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｖｉｄｅｄｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓｆｒｏｍｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅ￣ｓｅａｒｃｈｏｆｌｉｇｎｉｔｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎꎬｄｒｙｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬｐｒｏｄｕｃｔｓｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｆｆｅｒｌｉｇｎｉｔｅｄｒｙｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｌｉｇｎｉｔｅꎻｕｐｇｒａｄｉｎｇꎻｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎꎻｂｒｉｑｕｅｔｔｅ０㊀引㊀㊀言㊀㊀中国褐煤资源丰富ꎬ已探明储量达１３００多亿ｔꎬ占全国煤炭储量的１３％左右ꎮ主要分布在华北地区ꎬ约占全国褐煤地质储量的７７ ８％以上ꎬ其中又以内蒙古东部地区赋存最多ꎻ其次为西南地区ꎬ约占全国褐煤储量的１２ ５％ꎬ其中大部分分布在云南省境内ꎮ西南地区的褐煤大部分属年轻褐煤ꎬ而华北地区的褐煤则以年老褐煤为主ꎮ褐煤是煤化程度最低的煤种ꎬ具有水分高㊁灰分高㊁挥发分高㊁表面含氧官能团多㊁化学反应性强㊁发热量低等特性ꎬ难以分选㊁储存和直接利用ꎮ将褐煤提质后再利用是降低褐煤能耗㊁提高利用效率的有效途径ꎮ目前开发的褐煤提质技术主要有干选提质㊁干燥脱水提质和热解提质３种ꎬ其中干燥脱水提质是褐煤提质的主要手段ꎮ褐煤干燥脱水提质是一种以脱水提高发热量为目标的提质方法ꎬ包括机械脱水㊁蒸发脱水㊁非蒸发脱水３类[１]ꎬ以自然蒸发脱水㊁离心机脱水㊁低温烘干脱水㊁热机械脱水㊁微波脱水和太阳能脱水等研究较多[２－４]ꎮ褐煤经干燥脱水提质处理后ꎬ可脱除褐煤中大部分水分ꎬ发热量显著提高ꎮ同时ꎬ提质后的褐煤具有较高的附加值ꎬ不仅便于运输和贮存ꎬ还可进行发电㊁成型㊁气化㊁液化㊁焦化㊁生产化工产品和加工水煤浆等综合利用ꎬ对实现节能减排㊁促进国民经济可持续发展具有重要意义ꎮ为此ꎬ国内外学者对褐煤干燥脱水提质进行了大量研究ꎬ并初步实现工业化生产ꎮ国外褐煤干燥提质技术主要有德国年轻褐煤无黏结剂冲压成型工艺[５]ꎬ日本神户制钢所(ＫｏｂｅＳｔｅｅｌＧｒｏｕｐ)ＵＢＣ热油工艺(ＵｐｇｒａｄｉｎｇＢｒｏｗｎＣｏａｌ)[６]ꎬ均已实现工业化生产ꎮ国内褐煤干燥提质技术通常采用蒸发干燥脱水法ꎮ中国矿业大学采用气流干燥技术对宝日希勒褐煤进行脱水干燥提质[７]ꎬ由山东省科学院工业节能研究中心和山东天力干燥股份有限公司研发的 过热蒸汽内加热流化床干燥技术 在上海建成１５万ｔ/ａ的过热蒸汽内加热流化床干燥实验装置[８]ꎮ国外技术多适于年轻褐煤提质后成型ꎬ不适合中国以年老褐煤为主的国情ꎮ中国褐煤提质技术虽然也有一些工业化示范厂ꎬ但多存在粉尘量大㊁安全性差㊁运行中氧含量难以控制等问题ꎮ鉴于此ꎬ笔者综述了国内外褐煤干燥脱水提质现状ꎬ在分析国内褐煤干燥脱水提质技术存在问题的基础上ꎬ提出了褐煤干燥脱水提质的发展方向ꎬ以期实现中国褐煤资源的合理㊁高效利用ꎬ减轻褐煤利用中的环境污染ꎮ１㊀国外褐煤干燥脱水提质技术现状㊀㊀为了高效利用褐煤资源ꎬ美国㊁澳大利亚㊁日本㊁德国等国家很早开始了各种褐煤干燥脱水提质技术的研发ꎬ主要有热水干燥㊁热烟气干燥㊁流化床或气流床干燥等ꎮ经过干燥脱水提质后的褐煤可用于直接燃烧或制备水煤浆ꎬ还可制成褐煤砖用于气化[９－１１]ꎮ１ １㊀美国Ｋ燃料干燥脱水提质工艺㊀㊀美国ＫＦｘ公司开发了一种将低质煤转变成高质煤的 Ｋ燃料工艺 ꎬ该技术属于物理和化学相结合的非蒸发脱水工艺ꎬ是在一定压力和温度下使煤中含氧官能团分解ꎬ褐煤发生改质ꎬ煤中水分以液态形式排出ꎬ水分排出率达到８０％ꎮ Ｋ燃料工艺 可将褐煤转变为洁净㊁高效的烟煤燃料ꎬ转变后煤燃料的经济价值是转变前的１１倍ꎮ经过２０ａ完善ꎬ Ｋ燃料工艺 已进入工业应用阶段ꎬ但该技术存在能耗高㊁效率低等问题ꎮ１ ２㊀澳大利亚干燥脱水提质技术㊀㊀澳大利亚政府资助并委托壳牌石油公司采用Ｆｉｅｉｓｓｎｅｒ脱水工艺处理苇克菲尔得褐煤ꎬ煤的热值可达３０ＭＪ/ｋｇꎮ澳大利亚拉筹布褐煤开发(ＬＬＤ)公司开发的 褐煤稠化技术 利用电厂余热在窑中干燥褐煤ꎬ其原理是通过 剪切 打破煤炭结构ꎬ达到脱水目的ꎬ最终得到煤气１９％㊁水１９％和炼焦用型煤６２％ꎬ其中煤气用于发电减排ＣＯ２ꎬ水可回收利用ꎮ怀特能源公司的无黏结剂成型ＢＣＢ(ｔｈｅＢｉｎｄ￣ｅｒｌｅｓｓＣｏａｌＢｒｉｑｕｅｔｔｉｎｇ)技术是将褐煤在管式干燥器中快速升温至１０５~１１０ħꎬ不完全干燥的煤粉通过旋风分离器捕集后ꎬ进入对辊式成型机压制成型煤ꎮ由于干燥温度低ꎬＢＣＢ技术提质型煤加工成本低ꎬ产品质量较好ꎮ２尚庆雨:褐煤干燥脱水提质技术现状及发展方向２０１４年第６期１ ３㊀日本干燥脱水提质技术㊀㊀日本在褐煤干燥脱水提质方面也做过大量研究ꎮ比较典型的工艺有以非蒸发脱水为代表的ＵＢＣ热油工艺和Ｄ－Ｋ工艺ꎮ两者均是在一定压力和温度下对褐煤进行干燥脱水提质ꎮＵＢＣ工艺特点是用轻油去除褐煤中的水分ꎬ通过机械分离方式从脱水的煤浆中回收油ꎬ得到提质煤粉ꎬ最后将提质煤粉压制成型ꎬ褐煤化学性质基本不改变ꎮＤ－Ｋ工艺是间歇式饱和蒸汽脱水的改进ꎬ装置由可实现半连续运转的４个压力釜组成ꎬ从褐煤中脱除的水分呈液态ꎬ煤质变化类似于天然的煤化作用ꎬ但操作温度和压力较高ꎮ１ ４㊀德国干燥脱水提质技术㊀㊀德国开发的褐煤干燥提质技术主要有科林蒸汽流化床煤干燥技术(ＤＷＴ)和热压脱水工艺(ＭＴＥ)ꎮＤＷＴ技术属于过热蒸汽流化床法褐煤蒸发脱水干燥技术ꎬ其原理是褐煤中水分在蒸汽流化床中被蒸汽吸收ꎬ干燥褐煤通过旋转阀从干燥器导出ꎬ在干燥过程生成的二次蒸汽(流化蒸汽和从褐煤中蒸发的水分)部分返回干燥器作为流化蒸汽循环使用ꎮ该工艺的特点是蒸汽既作为干燥介质又作为流化介质ꎮＭＴＥ由德国多特蒙德大学ｓｔｒａｕｓｓ等研究开发ꎬＭＴＥ是褐煤在２２０ħ下经过工艺热水预热㊁过热蒸汽加热㊁加压脱水及闪蒸进一步脱水４个工艺阶段ꎬ加热后的褐煤通过挤压脱水ꎬ属于热脱水和机械脱水相结合的脱水工艺ꎮ２㊀国内褐煤干燥脱水提质技术现状㊀㊀随着中国优质煤炭资源的短缺以及廉价㊁丰富褐煤资源的大规模开采ꎬ褐煤的高效利用日益受到关注ꎮ近年来国内学者对褐煤干燥脱水提质技术进行大量研究ꎬ形成了一些工业化示范项目ꎮ２ １㊀主要技术㊀㊀１)褐煤热水干燥脱水提质技术ꎮ褐煤热水干燥是将褐煤与水的混合物放入高压釜中加热至预定温度ꎬ待样品冷却至室温后排出ꎮ湿热处理模拟自然界中褐煤向高变质煤转化的变质过程ꎬ使褐煤水分和含氧官能团分别以气态和液态的形式排出[１２－１３]ꎮ杨俭等[１４]对褐煤进行热水干燥工艺研究ꎬ确定了热水干燥的最佳温度ꎬ使褐煤由低变质煤转化成工艺性质与高变质煤类似的提质褐煤ꎮ锡林郭勒盟蒙元煤炭有限责任公司采用北京柯林斯达科技发展有限公司的带式炉干燥工艺干燥褐煤ꎬ脱水后的产品水分可控制在８％以下ꎮ内蒙古呼伦贝尔东能化工有限公司的新型滚筒式干燥工艺能使褐煤水分由３４％降至１５％以下ꎬ满足了褐煤造气工艺对原料煤的要求ꎮ黑龙江省能源环境研究院利用水热方法对褐煤进行干燥脱水实验ꎬ使褐煤内水由２１ ４９％降至１０ ６２％ꎬ挥发分降低ꎬ发热量和固定碳增加ꎮ褐煤经热水干燥后ꎬ褐煤内水大幅降低ꎬ可降低５０％以上ꎬ不再吸收空气中水分ꎻ褐煤挥发分降低１０％左右ꎬ这主要是因为褐煤中含氧官能团 羟基和羧基在高温高压环境下大量脱去ꎬ形成ＣＯ２等小分子气体并很好地溶解到水体中ꎻ干燥过程中脱除了煤中内水和煤分子的含氧侧链ꎬ使碳含量和发热量大大提高ꎬ且表面性能改善ꎮ褐煤热水干燥相当于人工煤化作用ꎬ使褐煤工艺性质相当于烟煤ꎬ但仍保留其反应活性好㊁易燃烧及燃烧完全等特点ꎬ便于储存㊁运输㊁制作型煤㊁气化㊁燃烧及发电等ꎮ㊀㊀２)微波干燥脱水技术ꎮ微波干燥脱水利用微波辐射对极性水分子的极强选择性ꎬ可同时作用于褐煤内外部水分子ꎬ具有连续生产㊁速度快㊁效率高㊁温度可控ꎬ脱出的水易于回收等特点ꎮ浙江大学能源清洁利用国家重点实验室采用微波辐射脱水技术对内蒙古褐煤进行干燥脱水研究ꎮ结果表明ꎬ采用微波干燥脱水可在较低温度(１１０ħ左右)快速脱除褐煤的表面水㊁毛细管水和吸附水ꎬ仅需５ｍｉｎ就可将褐煤全水分降低７３％ꎬ内水降低６５％以上ꎬ褐煤干燥产品水分降至１０％以下ꎮ微波脱出的水分经冷凝冷却回收后进入用户水处理系统ꎬ净化成工业用水或绿化用水[１５－１６]ꎮ㊀㊀３)利用太阳能干燥褐煤技术ꎮ浙江大学利用褐煤高吸水性及褐煤产地太阳能丰富的特点ꎬ开展太阳能干燥褐煤技术研究ꎬ探索太阳能干燥褐煤的影响因素和规律ꎮ在温室型太阳能干燥系统中ꎬ太阳能辐射越强㊁煤粒越小㊁煤层越薄ꎬ越有利于褐煤干燥ꎻ在温室－集热型太阳能干燥系统中ꎬ太阳能干燥薄层褐煤主要发生在降速干燥阶段ꎬ干燥曲线和干燥速率曲线呈指数变化ꎮ通过计算２种干燥系统的太阳能热利用效率发现２种干燥系统效率均较高ꎬ其差距在整个干燥阶段仅为１１％左右ꎬ研究结果将对今后褐煤干燥示范生产线建设及工业化应用提供科学依据[１７]ꎮ２ ２㊀示范项目㊀㊀１)白音华煤电公司煤提质干燥项目ꎮ白音华煤电公司煤提质分公司的褐煤脱水干燥提质工程项３２０１４年第６期洁净煤技术第２０卷目规划规模１５００万ｔ/ａꎬ一期规划规模３００万ｔ/ａꎬ建设２条１５０万ｔ/ａ生产线ꎬ是目前世界上最大的单条褐煤提质生产线ꎮ该工艺过程为干燥脱水 干选排矸 降温ꎬ可将褐煤水分由３５％左右降至１０％~１５％ꎬ发热量由１４ ７ＭＪ/ｋｇ左右增至１８ ８ＭＪ/ｋｇ以上ꎮ主要设备为振动混流干燥器和复合式干选机ꎬ目前一期第１条生产线安装完毕ꎬ整个生产系统进入调试阶段ꎮ㊀㊀２)大唐国际锡林浩特褐煤滚筒干燥技术ꎮ该项目总体规划年处理量２０００万ｔꎬ已于２００８年６月完成中试ꎬ目前正在进行一期规模６ˑ１００ｔ/ｈ褐煤干燥工程建设ꎮ以内蒙古胜利东二号露天煤矿褐煤为原料ꎬ通过干燥提质ꎬ为大唐系统内火电厂㊁煤化工项目提供优质褐煤ꎮ该工艺采用带有扬料装置的滚筒干燥机ꎬ通过热烟气与褐煤直接接触换热实现褐煤干燥脱水ꎬ褐煤入料粒度小于３０ｍｍꎮ该技术可将全水分３５％~４０％的褐煤干燥至１５％以下ꎬ但存在水分复吸及系统安全等问题ꎮ㊀㊀３)其他褐煤干燥脱水提质项目[１８]ꎮ辽宁西乌旗春成集团５００万ｔ/ａ滚筒干燥提质技术项目已建成首条５０万ｔ/ａ生产线ꎬ并于２００３年投入运转ꎮ唐山市神州机械有限公司在西乌旗科达褐煤提质公司７０万ｔ/ａ的ＳＺ振动混流干燥技术项目于２０１０年９月投入运转ꎮ北京柯林斯达科技发展有限公司在内蒙锡林浩特蒙元煤炭公司建的一期３０万ｔ/ａ褐煤物理干燥脱水提质项目于２０１０年１２月投入运转ꎬ干燥褐煤的水分在８％以下ꎬ热值可达２１ＭＪ/ｋｇ以上ꎮ３㊀褐煤干燥脱水提质存在问题及发展方向３ １㊀存在问题㊀㊀近年来ꎬ中国开发了多种褐煤干燥脱水提质技术ꎬ但由于研发工作起步较晚ꎬ褐煤干燥脱水提质技术还处于实验研究和工程化初始应用阶段ꎮ部分褐煤干燥脱水技术已实现工业化示范或工业化应用ꎬ但存在不少问题:①回转管式蒸发干燥技术存在外排粉尘量大㊁污染环境ꎬ直接加热导致转筒干燥设备内氧含量难以控制ꎬ极易引起爆炸等问题ꎻ②烟尘排放量大㊁能耗高㊁余热难以回收利用ꎻ③部分干燥脱水技术的褐煤干燥程度浅ꎬ水分降低幅度小ꎬ干燥后褐煤水分高达１０％以上ꎬ干燥产品水分复吸严重ꎻ④干燥后的褐煤密度低㊁体积大㊁粒度小ꎬ直接外运造成产品损失及粉尘飞扬ꎬ严重污染环境ꎻ⑤褐煤易粉化的煤质特性造成干燥褐煤成型率低ꎬ型煤易爆裂产生碎块等ꎮ３ ２㊀发展方向㊀㊀１)加强褐煤性质和干燥脱水基础理论研究ꎮ褐煤受热过程中易破碎㊁粉化ꎬ是褐煤干燥脱水提质产生粉尘的主要原因ꎮ因此ꎬ应研究褐煤在不同温度㊁不同干燥炉内的粉化规律ꎬ用以指导开发更切实可行的新型褐煤干燥炉ꎬ减少褐煤粉化率ꎬ提升褐煤提质技术的应用水平ꎮ针对干燥产品易复吸水分的问题ꎬ从褐煤水分在煤中的结合状态研究水分复吸的原因并确定水分干燥程度对复吸的影响ꎬ解决复吸问题ꎮ㊀㊀２)加强干燥工艺及其配套干燥设备的研发ꎮ褐煤干燥工艺及设备是影响褐煤干燥效率㊁能耗㊁产品产率和质量的重要因素ꎬ是实现褐煤干燥连续㊁稳定㊁安全运行的关键ꎮ应加强褐煤干燥新工艺的开发ꎬ如微波干燥脱水和太阳能干燥褐煤等ꎮ干燥炉属于制约褐煤干燥工艺发展的关键设备ꎬ目前尚无可较长时间连续稳定运转的干燥炉ꎬ应比较各种干燥设备的优劣ꎬ开发能耗低㊁效率高㊁环保的干燥设备ꎮ各干燥工艺均应加强粉尘治理ꎬ对煤粉的分离和收集应集中处理ꎬ并采用成型设备回收利用煤粉ꎮ㊀㊀３)加强褐煤干燥后产品利用技术研究ꎮ外运需解决运输中粉尘飞扬及污染环境问题ꎬ干燥后成型需配合褐煤性质及干燥褐煤的成型性等因素进行成型工艺条件与型煤质量关系研究ꎬ解决目前干燥褐煤成型时存在的成球率低㊁型煤强度差㊁易破裂等问题ꎮ褐煤干燥后制粉可用于煤粉锅炉燃烧或制备水煤浆ꎬ应加强这方面的示范应用ꎮ４㊀结㊀㊀语㊀㊀褐煤提质加工是实现褐煤高效利用的有效途径之一ꎬ而褐煤干燥脱水提质技术是褐煤提质加工的基础ꎬ具有工艺简单㊁投资少㊁适于在坑口实施等特点ꎮ从运行效果看ꎬ褐煤干燥提质技术仍不成熟ꎬ存在能耗高㊁效率低㊁易爆炸㊁粉尘多㊁环境污染严重等问题ꎮ随着对褐煤干燥脱水技术的深入研究ꎬ应从加强褐煤性质和干燥脱水基础理论研究㊁加强干燥工艺及其配套干燥设备的研发㊁加强褐煤干燥后产品利用技术研究等方面着手ꎬ不断在试运行过程中优化工艺流程ꎬ实现褐煤干燥脱水提质技术的健康稳定发展ꎮ(下转第４５页)４。
21干燥脱水提质技术褐煤干燥脱水技术有很多，大致可以分为机械脱水、蒸发脱水和非蒸发脱水3类[’]。
其中机械脱水技术在选煤厂已广泛应用，但其处理能力和脱水效率尚难适应褐煤脱水的要求。
蒸发脱水法可以降低褐煤的水分，提高褐煤的热值，但简单的蒸发脱水难以改变褐煤的物理化学结构，不能解决其易自燃和重新吸水等难题，可以作为炉前脱水技术使用。
非蒸发脱水提质技术是将褐煤与高温高压蒸汽直接接触，使水分呈液态脱出，不需要蒸发潜热，热效率高。
褐煤受高温高压作用的影响，其组成和性质会发生相应的变化，变化趋势类似于煤化程度的增强。
目前众多国家都在开发非蒸发脱水技术。
日本的D一K非蒸发脱水工艺f‘〕可实现褐煤水分在非蒸发条件下加热，使水分以液体状态从褐煤中脱出。
德国多特蒙德大学研究开发了热压脱水工艺(MTE工艺)〔’〕，过程综合了热法脱水和机械脱水的优点，将褐煤加热到不大于220℃的条件下，通过机械挤压将水挤出。
褐煤脱水后，热值大大提高，提质煤的重新吸水和自燃特性也得到改善。
目前MTE 工艺已在澳大利亚一电厂建立1套25口h的中试装置，工业化条件基本成熟。
2成型提质技术褐煤成型可以同时有效解决干燥后粉尘大，易重新吸水，易自燃三大难题。
成型后，褐煤型煤水分降低，发热量提高，在运输过程中能保持一定的形状，既能减轻粉尘污染，减少了褐煤自燃的机会，又降低了运输成本。
褐煤成型主要分为有粘结剂冷压成型和无粘结剂热压成型2大类。
2.2.1揭煤有粘结剂成型褐煤有粘结剂成型的技术关键是开发经济有效的粘结剂。
山东矿业学院李登新等研究了适用于褐煤成型用粘结剂FX(工业废弃物的混合物)，用它制成的型煤达到了工业用型煤的质量要求〔6〕。
日本神户制钢所(Kobestee1Group)于1993年开始研究UBC(Up脚dingBrowneoal)褐煤提质技术七’〕，其特点是采用轻质油高效去除褐煤中的水分。
具体工艺为:将粉化后的煤与可回收油(通常采用石油基轻质油)及重油混合，制成煤浆;煤浆在蒸发器中加热，水分被蒸出;采用洋析器将脱水浆液中的油品分离并再生，得到提质粉煤;最后将提质煤压块成型以便于运输。
褐煤脱水改性技术了解1、概述随着能源的不断消耗，工业以及电力行业主要依赖的烟煤、无烟煤等硬煤资源已开采过度，在全球能源日趋紧张的形势下，褐煤、亚烟煤等低阶煤的经济价值及相关加工生产技术被世界各国所重视。
中国拥有丰富的褐煤资源，但是由于褐煤氧含量和内在水分含量高，热值低，使其长途运输成本较高，同时使得其直接燃烧效率低下。
褐煤在入炉燃烧之前，需要进过干燥、磨粉等过程，因此需要磨煤制粉系统，投资增加、耗能增加。
褐煤电厂通常采用风扇磨制粉系统，干燥介质是高温烟气、热风和冷烟气等，由于褐煤挥发分含量高，反应活性高，还要考虑较高的炉烟温度以及干燥介质氧含量引发褐煤发生化学反应的可能性以及发生爆炸的潜在危险。
另外，将褐煤等低阶煤制备成浆体，可作为石油的替代燃料进行燃烧和气化，从而拓宽其利用途径，同时提高其技术含量和经济价值。
但是由于低阶煤具有较高氧含量和内在水分，很难制备高浓度的浆体燃料，低阶煤原煤一般最大成浆浓度仅为45%左右。
因此，需要对褐煤等低阶煤的脱干燥技术进行研究，采用合适脱水改性工艺，以保证干燥过程的安全和高效，同时研究低阶煤脱水提质对提高水煤浆成浆浓度的机理。
目前研究的低阶煤脱水改性方法包括：微波改性，热改质，太阳能脱水技术，水热改性（HTD），机械热压改性(MTE)等。
2、褐煤脱水改性技术（1）微波改性技术：微波加热的原理是：当有极分子电介质和无极分子电介质置于微波电磁场中时，介质材料中会形成偶极子或已有的偶极子重新排列，并随着高频交变电磁场以每秒高达数亿次的速度摆动，分子要随着不断变化的高频电场的方向重新排列，就必须克服分子原有的热运动和分子相互间作用的干扰和阻碍，产生类似于摩擦的作用，实现分子水平的“搅拌”，从而产生大量的热。
可见微波加热与常规加热是两种迥然不同的加热方法。
微波加热是一种“冷热源”，它在产生和接触到物体时，不是一股热气，而是电磁能。
它加热具有即时性、整体性、选择性和能量利用高效性。
褐煤提质技术是什么？
由于褐煤存在高水分、高灰分、低发热量、易于风化和自燃的缺陷，致使其加工利用受到限制，为高效利用丰富的褐煤资源，减小褐煤利用过程中产生的环境问题，褐煤在实际生产利用中，常需要进行提质处理，褐煤提质技术分为脱水提质、成型提质、热解提质３类。
褐煤提质技术基本介绍
提质加工是一种从源头上提高原煤质量，改善原煤品质，减少运力消耗，降低碳排放的低碳能源技术，是高碳能源低碳化利用的重要途径。
以低碳能源技术为主体的低碳技术的实质是能源的洁净、高效、廉价开发和利用。
褐煤提质是指褐煤经过加工，改变其成分和结构，生成具有近似烟煤性质的提质煤。
褐煤提质后，水分降低，发热量提高，自燃倾向减小，从而便于运输和贮存，有利于发电、制气、化工等行业使用。
褐煤脱水改质技术中国褐煤资源十分丰富，主要分布在东北、内蒙和西南地区，多属老年褐煤，占全国煤炭总储量的13％左右。
在中国目前已探明的褐煤保有储量中，以内蒙古东北地区最多，约占全国褐煤保有储量的3／4；以云南省为主的西南地区的褐煤储量约占全国的1／5。
中国褐煤资源的特点是：埋藏浅、煤层厚、储量大，多适合于露天开采。
213O6年全国生产褐煤10511多万t，占全国原煤产量4．51％。
褐煤是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产物，外表呈褐色或暗褐色，真密度在1．10～1．40 g／era。
之间。
如图1所示，褐煤是由芳环组成并由盐桥、脂肪链等连接起来的大分子网络结构化合物。
褐煤煤化程度浅，孔隙多，灰分高，机械强度低，热稳定性差，热值低；含氧量较高，一般为15％～30％；水分含量高，全水分一般可达20％～50％。
褐煤中的水分按存在形式可分为结合水(包括结晶水和吸附水)、毛细水(内在水分)和外表水(外在水分)3类。
其中内在水分吸附在褐煤内部的毛细孔隙内，在常温下不易脱除，只有加热到一定温度时才能逸出，因此，褐煤的空干基水分可达10％～20％。
褐煤化学反应性好，易氧化，易自燃，易风化粉碎，难以洗选与储存，不宜远距离运输。
以上这些缺陷导致褐煤资源的利用受到限制由于中国褐煤大多高灰、高水分，不利于长途运输与长时间储存，因此，中国的褐煤资源主要用于坑171发电_1]。
由于褐煤水分高，直接燃烧发电，火焰温度低，燃尽困难，热效率低。
澳大利亚、美国、德国、波兰等国家为了提高电厂效率，均进行了褐煤干燥的研究一、褐煤干燥过程分析褐煤成煤时期短，孔隙极为发达，这些孔隙多为一端封闭、一端开放的狭长裂口型，表面和内部遍布着有机质、矿物质，具有很强的吸附水分能力 J。
因此，褐煤是具有不同孔径分布的多孑L固态物质。
另一方面，褐煤孔隙表面含有丰富的强亲水含氧官能团，从而使褐煤的含水量高于烟煤和无烟煤。
褐煤中大量的含氧官能团使褐煤具有胶质体特征，表现为褐煤失去水分时，孔隙尺寸减小、数目减少引起体积发生收缩；吸收水分时，体积重新发生膨胀。
在干燥过程中，褐煤含有的自由水首先蒸发，褐煤体积收缩，孔隙尺寸减小，毛细管作用增强，水的蒸发速率受毛细管孔张力的影响逐渐减小。
脱水过程在更微小的孔隙结构中进行。
水通过氢键在孔表面与含氧官能团形成水分子簇状结构，随后这些簇状结构相连接形成单层或多层水分子膜。
由于存在氢键作用，这部分水比毛细管孔中的水更难蒸发脱除，其蒸发过程受脱附／吸附作用控制，干燥速率继续减小，直到为零，达到此温度对应的“干燥状态”，这一阶段脱除的是物理吸附和化学吸附的水分。
李东涛等发现，在温度低于80℃时，主要脱除的是煤中的自由水和与煤形成弱氢键的水，而高于80℃后则主要脱除的是与煤表面形成强氢键的水。
Miura等认为，煤中的水分在140℃时已经完全脱除，超过该温度的产物水应当归为热解产生的水分，即140℃时的煤可以定义为干煤状态，此时煤中仍存在的水分已成为煤大分子结构的一部分。
二、干燥技术（1）、非蒸发脱水提质技术褐煤的提质是指褐煤在高温下经脱水和热分解作用后转化成具有烟煤性质的提质煤。
褐煤脱水过程除脱去部分水分外，也伴随着褐煤的内部组成和结构的变化。
提质后的褐煤将更有利于利用、运输和贮存。
大量毛细水的存在是褐煤区别于烟煤的特征之一，也是褐煤难以脱水的主要原因，其脱除难易取决于孔结构的发育程度和状态。
非蒸发脱水法借鉴煤炭在自然界的高温高压炭化变质过程，仅用数分钟的时间而不是数万年的地质年代将褐煤转化成高阶煤。
该过程是在一定温度和压力隔绝空气的条件下，改变褐煤的物理和化学结构，脱除部分含氧官能团，并使褐煤含水量下降，褐煤本身亲水性下降，疏水性增强。
经过处理，使得褐煤收缩变得更加致密。
脱水过程中不需水的蒸发潜热，褐煤不会自燃。
利用该原理进行褐煤改质的代表工艺包括热水干燥、高温高压蒸汽干燥和热油干燥L8-9 J。
热水干燥技术和高温高压蒸汽干燥系统系统复杂、经济性不佳，耗水量大，水回收投资大。
（2）、机械热压成型提质技术褐煤在一定的压力(13～25 MPa)和一定温度(150～200 oC)下的机械热压成型过程中，经过高压或剪切等物理作用，使其凝胶结构及孔隙系统受到不可逆的破坏，并使水分在不蒸发的情况下得以从褐煤中去除，因而从本质上改变了煤样的煤阶，煤化度也随之提高 J。
这种方法的最大特点是避免了蒸发干燥法中褐煤与水或氧气的反应，对一些水分较高的褐煤较为经济。
但是系统复杂，挤压过程能耗较高；挤压出来的水需要特殊处理。
热解提质技术热值13.39～16.74 MJ／kg的褐煤热解改质后可得到热值在24．28 MJ／kg 以上半焦，可用作电厂燃料。
国内外典型的褐煤热解工艺包括德国的L—R工艺、澳大利亚的流化床快速热解工艺、中国的多段回转炉工艺和固体热载体新法干馏工艺等。
除了以上的热解提质工艺外，尚有美国FMC公司开发的串联(4个)流化床气一固热载体低温快速热解工艺和前苏联开发的半焦固体热载体褐煤提质工艺等。
热解提质从根本上降低了水分含量，目的是为了得到煤气及油类产物，后续的气体产物以及焦油处理是关键。
同时形成的半焦由于挥发分析出殆尽，其着火性能受到影响，燃烧利用存在一定的问题。
尤其是高灰分年老褐煤，半焦的热值并不高。
(3)、物理蒸发干燥方式按照干燥介质种类不同可分为热蒸汽干燥法和热空气／烟气干燥法’ J，主要代表技术有滚筒式干燥技术、蒸汽空气联合干燥技术、蒸汽流化床干燥技术(WTA)、床混式干燥技术(BMD)及振动床干燥技术¨。
干燥的热量来源于锅炉的饱和蒸汽、热风或者热烟气。
干燥器可以是移动床、振动床、流化床或者循环流化床。
褐煤在流化床和循环流化床干燥器内可以停留较长时间。
但是，干燥后褐煤与热工质中的氧气接触，可能自燃或爆炸，工作温度较低，使用的工质量大，降水率有限。
移动床和振动床等工艺操作运行简单，自燃和爆炸的风险较低，但需要严格地控制停留时间。
蒸汽干燥的优点是干燥工质中含氧较少，适用的燃料较广，但费用较高，另外，褐煤中的一些有机成分可与高温蒸汽发生反应。
使用空气作为干燥工质，比较方便，但需要很好地控制温度和空气量，避免干燥后易燃的褐煤与空气发生燃烧爆炸，因此干燥温度不能太高，而较低的干燥温度使干燥降水率不足。
使用高温炉烟使得燃烧爆炸的风险降低，干燥降水率也可以保证，但费用相对增高。
（4）、滚筒式干燥技术热烟气干燥滚筒式工艺流程如图2所示。
煤进入滚筒干燥机后，与热风炉产生的650～700℃热烟气在干燥机内完成质热交换，干燥后的产品经封闭式排料箱装仓外运。
不超过120℃的干燥乏气经旋风除尘器、引风机、湿式除尘器、烟囱排人大气。
滚筒干燥技术主要缺点是人料口处易发生着火现象。
通过改造，目前已经基本解决。
滚筒式干燥技术的最大缺点是单机容量比较小，不能用于大规模褐煤干燥。
（5）、流化床干燥技术流化床干燥器是20世纪60年代发展起来的。
在干燥过程中，流化床内固体颗粒悬浮于干燥介质中，流体与固体接触面较大，传热性能好，热效率高。
典型的流化床干燥技术采用蒸汽干燥，如图3所示，蒸汽既是干燥介质也是流化介质。
过热蒸汽作为流化介质使高水分褐煤在干燥机内处于流化状态，蒸气吸收褐煤中蒸发出的水分，经旋风分离器分离出煤粉，部分蒸汽再被导回干燥机。
干燥机所需能量由汽轮机出来的蒸汽提供。
其缺点是用于褐煤干燥耗水量较大。
另外，在有的工艺中，采用热烟气作为流化介质，也取得不错的效果。
由于褐煤易自燃，所以，在使用流化床工艺进行褐煤干燥时，必须严格限制热烟气中氧气含量及干燥介质流速。
同时，采用流化床干燥，高温烟气的电耗较高，影响了整体经济性。
（6）、气流床干燥技术近年来，澳大利亚怀特公司开发了气流床干燥工艺。
其BCB工艺流程如图4所示，将高水分煤破碎到一定粒度，利用燃气产生的高温烟气使其在输送床中干燥，干燥后的低水分煤采用无粘结剂成型BCB技术挤压成型，以便运输。
气汽床干燥技术改善了流化床蒸气干燥工艺的水耗问题，但电耗较高的问题仍然存在。
干燥后的低水分煤粒度较小，必须加工成型后才能远距离运输。
2．4．4 振动床干燥器唐山神州机械厂开发的振动混流干燥系统如图5所示，其工艺流程为：高水分物料从顶部进入干燥器后在多层干燥床作用下分散形成物料长龙，一部分粒度小于床孔的细物料穿过床孔垂直下落，大部分粗粒物料在振动状态下形成振动疏松料层沿床面水平移动，移至端部洒落到下一层干燥床上。
低温大流量热风分为垂直气流和水平气流，垂直气流借鉴流化床干燥原理，在穿越物料的过程中与物料充分地、高强度地接触，将物料干燥。
气流在水平方向之问变速流动并与洒落物料接触将物料干燥。
在干燥器内既有物料的垂直流动，又有物料的水平流动；热风与物料之间既有垂直方向的逆流，又有水平方向的逆流，形成特有的混流干燥作用。
粗细物料与热风在混流过程中经多次混合一分离一再混合一再分离的过程被均匀干燥，大部分物料从干燥器的底部输出，极小部分细物料随气流进人除尘器，除尘器分离出的物料作为产品回收。
设备干燥面积和时间可以根据去水率调整，低温干燥后煤炭不产生化学变化，保持了褐煤的燃烧优势。
干燥器立式结构，占地面积小。
采用特种防护措施，具有良好的防腐、防火、防爆性能。
工艺简单、操作方便、处理量大(单套设备最大处理能力可达200-400 t／h)、易于工业化和大型化。
其主要缺陷在于脱水率不高。
在此基础上，最近出现了顺流振动床干燥工艺，进一步提高了唐山神州机械厂的振动混流干燥的干燥效果。
三、结论由于褐煤灰分、水分、氧含量高，热值较低，同时由于其挥发分含量高，反应活性好，导致其易氧化、易自燃着火甚至发生爆炸，不适宜长距离运输。
由此，中国褐煤多用于坑口电厂发电。
由于褐煤含水量高，如果直接燃烧，必将导致燃尽困难，热效率低。
为了改善燃烧效果，需对褐煤进行脱水提质处理，以提高其热值。
因此，开发先进的褐煤干燥技术和设备，对于提高褐煤市场竞争力，降低发电成本具有重要意义。
在所有的褐煤干燥提质技术中，振动床干燥技术处理量大，操作简单，过程可控，非常适合中国褐煤的干燥利用。
因此，有必要深入研究中国褐煤的脱水机理，完善其干燥过程的理论计算与模拟，并以振动床干燥系统为研究对象，对其工艺过程进行实验研究与理论计算，为振动床干燥系统在褐煤干燥提质领域的推广应用及工艺设计奠定基础。
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