改性后的造纸黑液制水煤浆添加剂的研究

研究了如何利用造纸黑液中的有效成分制备出质优价廉的水煤浆添加剂.通过大量的实验,得出制备水煤浆添加剂的最佳工艺条件:浓度15%的造纸黑液250ml中,需加入磺化剂AB15g,磺化反应时间40分钟,缩合反应时间2h.通过一系列制浆试验结果表明:添加剂性能优良,所制取水煤浆能够满足工业生产要求.     

双锥燃烧器燃用污泥水煤浆的燃烧特性和数值模拟

为促进城市污泥的资源化利用,解决污泥物理处置中存在的二次污染问题,以及传统污泥干化焚烧中干燥成本高的问题,提出了将污泥浆与煤粉掺混制备污泥水煤浆,利用具有强化燃烧功能的中心逆喷双锥燃烧器燃烧的技术思路。通过热重分析试验对比了煤粉、水煤浆、污泥水煤浆的燃烧特性,并利用数值模拟研究污泥水煤浆在双锥燃烧器上的燃烧特性,通过降低二次风量、提高二次风旋流强度及二次风温度等强化燃烧的措施,研究污泥水煤浆在双锥燃烧器上应用的可行性。污泥水煤浆的基础燃烧特性试验结果表明,水煤浆中水分超过35%,除影响燃料热值外,水蒸发吸热是影响污泥水煤浆燃烧过程着火和燃尽的关键因素。由于水分的存在,水煤浆起始着火温度高于煤粉11. 3℃,燃尽温度低于煤粉13. 6℃,其最大吸热速率为0. 504 k W/kg,占水煤浆最大放热速率的56. 05%,总吸热量为1. 917 MJ/kg,占燃烧放热量的9. 94%;掺烧20%污泥时,污泥水煤浆起始着火温度高于水煤浆12. 3℃,燃尽温度低59. 1℃,水蒸发吸热量为0. 546 kW/kg,比水煤浆燃烧高8. 4%,总放热量为16. 88 MJ/kg,比水煤浆燃烧低12. 5%。通过采用双DPM的离散相数值模拟模型,充分考虑污泥水煤浆燃烧时水蒸发过程的影响,对污泥水煤浆燃烧的数值模拟更接近实际结果。14 MW双锥燃烧器的污泥水煤浆燃烧模拟结果表明,直接使用现有双锥燃烧器无法实现污泥水煤浆的稳定燃烧,仅可燃烧水含量为25%左右的污泥水煤浆。污泥水煤浆中水含量由0增至35%时,平均每提高1%水含量,燃烧器出口温度下降7. 95℃,燃烧器内平均温度下降7. 69℃;水含量为35%时,燃烧器内平均温度降低269℃,燃烧器出口平均温度降低278℃。污泥水煤浆在双锥燃烧器内的燃烧,可通过降低二次风量、增加二次风旋流强度、提高二次风温度等强化燃烧措施实现。二次风旋流强度由1变为2时,燃烧器出口平均温度提高20℃,二次风量减少为理论空气量的0. 6,燃烧出口平均温度提高203℃,综合使用降低二次风量、增加旋流强度和提高二次风温的措施后,燃烧器出口平均温度提高289℃,基本接近该燃烧器燃用煤粉时的燃烧条件,双锥燃烧器基本可达到稳定燃烧污泥水煤浆的目的。     

褐煤热解半焦性质研究

以锡林郭勒褐煤为原料,研究褐煤的热解特性;考察了热解温度等因素对褐煤热解过程以及产物性质的影响。研究结果表明:锡林郭勒褐煤在热解温度520℃,停留时间为1.5 h,煤样粒度为13~20 mm的条件下,可以制备高发热量的半焦,此时半焦发热量为27.81 MJ/kg;锡林郭勒褐煤最佳热解温度480~520℃,半焦发热量25 242~27 162 kJ/kg;半焦产率55%~56%。     

粒度级配对神府煤成浆性能的影响

为提高神府煤制备水煤浆的成浆性能,分析了神府煤的原煤性质,说明神府煤的成浆指标为11.55,属于很难成浆煤种。对不同粒度级配的干基煤样进行粒度分析,通过粗、细煤粉单独制浆实验和不同粒度级配煤粉的成浆性实验,研究了不同粒度级配对水煤浆成浆性的影响。结果表明:经过级配的干基煤样具有双峰粒度分布特征,适宜制浆;粗煤粉不能单独成浆,细煤粉单独制浆的最大成浆浓度为61%;粗细煤粉质量比约为1∶2时,水煤浆具有较好的流动性和稳定性,最大成浆浓度可达63.8%,此时水煤浆黏度为1000 mPa·s,符合工业水煤浆制备标准,说明合理的粒度级配可降低水煤浆黏度,增强流动性及稳定性。     

水煤浆的流变特性及其影响因素

<正> 用烟煤制备的浓度较高而流动性良好的水煤浆,系属粗分散的、不稳定的、有触变性的非牛顿型拟塑性流体。煤种、煤粉粒度分布及添加剂等都是影响水煤浆特性的重要因素。煤的内在水分含量低,有利于水煤浆的制备。在被研究的范围内,当细粒含量≤50%时,分散系数在0.8～1.2范围内,且属连续双峰粒度分布,可以降低高浓度水煤浆的粒度。若调节煤粉粗、细粒径比例,并控制其重量比在4/6～6/4范围内,它所构成的双模     

关于配制高浓度水煤浆的几点看法

本文根据试验结果对影响高浓度水煤浆制备中的几个因素提出几点看法。认为,制备高浓度水煤浆时煤质是关键因素,煤粉粒度分布是重要的影响因素,添加剂是改善流动性及堆积效率的一种有力措施。煤的内在水分含量低,粒度分布较宽(特别是双模粒度分布)将有利于高浓度水煤浆的配制。适宜的添加剂还能改变煤浆的流变特性,且煤粉粒度愈细,添加剂的影响愈明显。另外,还看到在添加剂存在下,粒子间的堆积效率才能得到充分发挥。     

造纸黑液对苇秆水热碳化的影响

以芦苇秆为物料并对比纯水环境，考察了造纸黑液和芦苇秆质量比(液固比)对生物质水热碳化过程的影响。结果表明，随着液固比增加，水热焦产率从42.20%下降至31.87%,均低于纯水中相应水热焦产率；碳质量分数为67.01%～69.04%,稍高于纯水环境中对应参数。两种环境下，水热焦H/C和O/C原子质量比均进入褐煤区域。造纸黑液促进了芦苇秆中有机物的溶解，液固比增加至10以后，水热焦高位热值最高为28.06 MJ/kg,能量密度约为1.7,燃料比大于1,液体产物pH约为4。     

萤石废石作矿化剂在预分解窑上的生产试验

ZA公司有一条Φ3.2m×50m的预分解窑生产线,2010年由于煤炭资源供应紧张煤质大幅下降,上半年入窑煤粉平均发热量由2009年的26MJ/kg左右降为22MJ/kg左右,煤耗和电耗上升、熟料产量下降。     

基于完全燃烧模型下市政垃圾衍生燃料在水泥窑分解炉内热贡献的研究#br#

基于燃料的完全燃烧模型,对市政垃圾衍生燃料（RDF）的燃烧特性进行了分析,并对其在分解炉内的热贡献进行了模拟计算。结果表明：入窑基RDF完全燃烧时最小燃烧空气量Amin为0.335Nm3/MJ,最小燃烧废气量Vmin为0.463Nm3/MJ,均大于煤粉;对于入炉温度为20℃的入窑基RDF,当助燃空气温度为850℃时,其绝热燃烧火焰温度可达1?595.9℃,对分解炉的热贡献为4.57MJ/kg,热量利用率为72.2%,即分解炉内喂入4.95t（低位热值为6.30MJ/kg）入窑基RDF与1t（低位热值为24.49MJ/kg）煤粉产生的发热量相当,该理论计算替代量与实际生产数据的偏差率仅为3.2%;最后计算了不同水分下的临界灰分以及对应的RDF临界热值,并给出了RDF的热贡献分区用于指导水泥窑协同处置生产实践。     

级配粒度对宁东煤成浆性影响的研究

以宁东煤为研究对象,采用正交试验法进行了煤粉粒度分布对水煤浆成浆性能影响的分析研究。自制了不同颗粒区间的煤粉,并将各种粒径的煤粉配制成相同浓度的水煤浆,以水煤浆的黏度和流动性作为试验指标,探讨了不同粒度级配对宁东煤成浆性的影响。采用超声衰减粒度仪进行了粒度分布测定,并得到了分布曲线。试验结果表明:双峰级配的煤粉粒度级配合理,大颗粒和小颗粒之间相互填充,煤粉堆积效率达到最大,煤粉空隙中的水量最小,表现为浆体的黏度低、流动性好。     

利用煤泥与造纸黑液制备水煤浆的试验研究

洗煤厂排放的煤泥由于其粒度细且均一（小于75μm粒度占90％以上）、灰分含量高、含水量大、燃烧热值低等特性，如不经适当处理，难以有效利用。煤泥与黑液共制水煤浆是依托水煤浆技术开发的一种新型燃料，它既利用了洗煤厂难以有效利用的煤泥，又解决了造纸厂排放黑液的污染问题，其经济、环保、社会效益显著。笔者就它的成浆特性进行分析研究。     

聚丙烯酰胺对含蒙脱石煤泥压滤效果的影响

以综合指标S和K为煤泥压滤效果评价指标,研究了聚丙烯酰胺(PAM)对精煤及精煤与蒙脱石混合压滤效果的影响。精煤压滤试验表明:随着阴离子PAM用量的增加,S值逐渐下降,精煤压滤效果变差,PAM用量不宜超过5.0 kg/t;当PAM用量相等时,粒度越细,S值越小,精煤压滤效果越差,当粒度为+0.075 mm时,PAM对精煤压滤效果较好。精煤与蒙脱石混合压滤试验表明:阳离子PAM的煤泥压滤效果优于阴离子PAM,当煤泥中蒙脱石含量较多时,可适当添加粗颗粒煤泥以提高其压滤性能;PAM用量相等时,粒度越细,S值越小,煤泥压滤效果越差,实际压滤过程中应尽可能减少超细颗粒-0.045 mm含量;随着蒙脱石质量分数的增加,S值逐渐下降,K值逐渐增大,煤泥压滤效果变差。最后建立了黏土矿物含量、灰分等煤泥综合指标与滤饼水分的关系,为选煤厂煤泥压滤工艺的设计提供一定的指导作用。     

末煤干选工艺在阳煤五矿的工业化应用

阳煤五矿选煤厂小于13 mm粒级末原煤不分选,由于灰分高、发热量低,需要将全部水洗块精煤掺入末原煤才能满足精煤产品发热量大于21.34 MJ/kg的质量要求,降低了选煤厂的洗选效益。对末煤可选性研究表明,高分选密度下末原煤可选性为易选和中等可选,可以采用干法分选。干选模拟计算和工业化生产结果均表明,小于13 mm末原煤采用干法排矸,可以大幅提高和稳定精煤发热量,又能避免水洗产生煤泥的问题。末煤干选系统自2020年9月投入运行后,精煤产品发热量满足市场质量要求,块精煤可单独销售而不再掺配,选煤厂经济效益显著提高。     

一种新型煤基燃料的制备

水煤浆是一种流体煤基燃料,不易长时间保存。将原料煤制备成低水分的粒（粉）状煤基燃料,能够解决普通水煤浆的运输成本高,安全性、稳定性差等问题。本文进行了商丘煤泥成浆性及其制备粒（粉）状煤基燃料的试验研究。结果表明：商丘煤泥成浆性很好,可制备浓度为73%,粘度为1066 mPa.s的水煤浆。制备好的普通水煤浆掺入已磨制好的干煤粉可制出含水量为11%～18%的粒（粉）状煤基燃料,含水量越高,恢复成浆浓度就越高。制备煤基燃料时,掺入干煤粉中含有少量分散剂的恢复成浆浓度比不含分散剂要高2%左右。掺入干煤粉中粗细煤粉含量不同时,恢复成浆的最高浓度也不同。     

液态排渣煤渣的高附加值利用

针对液态排渣方法排出的煤渣长期得不到有效利用的现状,以水煤浆气化炉锁斗排出的煤渣为研究对象,通过水介质洗选将其分离为未燃炭粒和硅酸盐玻璃渣体,分别采用元素分析仪、量热仪、电感耦合等离子发射光谱仪和X射线衍射仪对上述固体进行分析,考察了SiO2提取方法及颗粒粒径、浸取液浓度、反应液固比、反应温度和反应时间等实验条件对硅酸盐玻璃渣体中Fe、SiO2浸取率的影响。结果表明,所得炭粒中C元素含量大于63%,干基低位发热量超过21MJ/kg。硅酸盐玻璃渣体晶相结构为无定形,Si、Al、Ca和Fe氧化物含量之和占到总量的93.47%,加入酸可破坏原料的化学结构。用盐酸和氢氧化钠溶液浸取硅酸盐玻璃渣体,可浸出90%以上的Fe和93%以上的SiO2,固体废弃物减排近92%。     

低灰高热值煤泥制备水煤浆试验研究

研究了山西某矿煤泥制备高浓度煤泥水煤浆可行性,从煤泥成浆性分析到影响因素都做了详细的试验研究,并结合单因素试验,设计正交试验,得出制备高浓度优质水煤浆的最佳工艺条件：添加剂用量0．16％,温度35℃,搅拌强度1200rpm,搅拌时间25min。在最佳条件下,可以制得浓度为69％,粘度为911．30mPa·s,发热量为20．60MJ／kg的一级水煤浆,符合GB／T 18855—2002水煤浆技术标准。     

Hydrothermal dewatering of brown coal and catalytic hydrothermal gasification of the organic compounds dissolving in the water using a novel Ni/carbon catalyst

Brown coals will continue to be important energy resources in the near future, but their high water contents, which sometimes exceed 50 wt%, and their low calorific values restrict their utilization. Development of an efficient treatment method for dewatering and upgrading is desired to utilize brown coals on a large scale. Hydrothermal treatment is believed to be a promising treatment method because it can not only remove water in liquid phase but also improve calorific value of brown coal. However, some organic compounds are inevitably leached out from the coal during the treatment to emit a huge amount of wastewater containing organic compounds in small concentration, which causes a loss of coal energy as well as a serious problem of wastewater treatment. In this paper, an Australian brown coal (Morwell) was hydrothermally treated for dewatering and upgrading at 250-300 °C. When treated at 300 °C, the water content decreased from 1.31 kg/kg on dry matter to 0.59 kg/kg on dry matter and the calorific value increased from 25.8 to 27.8 MJ/kg on dry matter, indicating that the hydrothermal treatment is really effective for dewatering and upgrading the brown coal. The reactivity to oxygen at low temperature was also reduced by the treatment, which will contribute to suppress the spontaneous combustion of the coal. On the other hand, the amount of organic compound dissolved in the recovered wastewater increased with increasing treatment temperature and it reached ca. 1.5% on carbon basis at 300 °C. The wastewater was treated using a novel Ni-supported carbon catalyst developed by the authors. The organic compounds in the wastewater were completely gasified at as low as 350 °C under 20 MPa at the liquid hourly space velocity of as large as 50, producing combustible gas rich in CH₄ and H₂. The proposed hydrothermal gasification process was found not only to be efficient for wastewater treatment but also to be effective for energy recovery from wastewater. The gasification process combined with the hydrothermal treatment process, which is operated under the conditions close to those of the gasification, will be a new and effective brown coal pretreatment process.     

Upgrading of wakefield browncoal from south Australia

A sample of Wakefield browncoal, which is of very poor quality, was subjected to various treatments to improve the calorific value and remove contaminants. The best coal product, with a calorific value of 30 MJ/kg, was obtained by hydrothermal upgrading: 91% of the combustibles present in the feedstock were concentrated in 34% of the original weight. Moreover, an amount of liquid products was generated in a yield of up to 10 wt% on dry intake. Via a Fleissner treatment ca. 70% of the inherent moisture was removed as a liquid, leaving a product whose calorific value is expected to be almost 20 MJ/kg. Via carbonization smokeless fuels can be produced with a heating value of ca. 28 MJ/kg and yields of 50–60%, depending on the temperature. From this particular browncoal, most of the silica fraction of the mineral matter was extracted by rinsing with water, thus reducing the ash content by 50% and the ash fusion temperature by almost 200°C. By combined thermal upgrading and washing, most of the contaminants, i.e., sodium and chlorine, and half of the amount of oxygen and sulphur were removed. On the basis of experiments with micro-gasification test equipment, Wakefield browncoal and its upgraded product seem attractive feedstocks for gasification from a reactivity point of view. The lowering of the ash fusion temperature as observed in washed products is important for the reduction of the reactor outlet temperature when gasifying under slagging conditions, which has a favourable effect on the thermal efficiency.     

造纸黑液制水煤浆添加剂成浆性能的研究

针对淮化德士古气化炉所用的义马煤和鲁南化肥厂使用的配煤 ,进行了造纸黑液制添加剂实验室和工业制浆性能的考察。结果表明 ,其在工业应用中的添加量范围在 1.2 %～ 1.6 % (浆基 ,添加剂含固量 2 0 % ) ,对义马煤和鲁南配煤分别可以制出浓度在 6 4 .5 %和 6 9%之间 ,稳定性能良好 ,满足工业生产要求的水煤浆     

中国水煤浆制备技术的发展

为了应对中国易成浆煤种(炼焦煤)储量少的现状,以神华煤等为研究对象,对其制浆工艺进行了研究。神华煤符合水煤浆对煤质的要求,但属低变质且难制浆煤种。从级配理论入手,开发出新的制浆工艺及配套专用设备和添加剂,可以利用神华煤制取高浓度水煤浆。在此基础上,利用城市污泥和造纸黑液制备生物质煤浆,提高了水煤浆的分散性,同时在工业性锅炉中的燃烧表明:负荷可在45%～100%下连续调节,燃烧效率高达98.66%。此外,分级研磨级配制浆工艺可以使水煤浆质量分数提高3%～5%,系统产能提高30%以上。