改性葵花籽皮基型煤型焦特性研究

以神木煤为原料,配入少量肥煤、4#主焦煤和改性葵花籽皮胶粘剂,通过冷压成型制备型煤,而后高温干馏制得型焦。通过FTIR、BET及热重分析手段研究了型煤型焦官能团结构特征、热解特性以及孔隙结构。结果表明:型煤的热解主要包括三个阶段,第二阶段经历了最大失重过程,失重率高达20.84%,DTG曲线在491℃呈现最大失重峰,失重速率为0.1336%/℃,DSC曲线显现巨大放热凸峰。高温干馏时,型煤中大量挥发分的逸出导致型焦孔隙发达,其平均孔径(36.30nm)较型煤(25.30nm)大,比表面积和孔体积较型煤小。型焦的红外吸收峰强度较型煤弱。     

贫瘦煤制备型焦的配煤方案研究

以贫瘦煤、焦煤、1/3焦煤和无烟煤作为配煤煤料,沥青作为黏结剂,通过对原料分析,结合配煤原理制定配煤方案,然后按照配煤方案制成型煤,再炭化成型焦。通过检测型焦各项质量指标,找到最佳配煤方案。结果表明,最佳配煤方案为:70%的贫瘦煤配入15%的1/3焦煤、10%的焦煤和5%的沥青,在此配煤方案下,炼得的型焦符合国家二级冶金焦的质量标准。     

生物质型焦生产工艺的研究

用生物质做粘结剂以干法冷压成型生产生物质型煤,再经炭化制得生物质型焦．研究了生物质（玉米秸、稻杆）配入量、成型压力、烟煤种类（气煤、气肥煤、肥煤、焦煤）及配入量对型煤和型焦的抗压强度的影响．实验结果表明,烟煤配入量和成型压力对型焦的抗压强度有显著影响,适宜的工艺条件为生物质配入量１８％,肥煤与无烟煤配比１：２,成型压力４６０ｋＮ．此外,分析了型焦和热解挥发物的组成和性质．     

神府粉煤成型炭化过程FTIR分析

综述了3种不同改性生物质、不同粒度神府粉煤所得生物质型煤、型焦红外谱图规律特征,探讨了成型炭化过程中官能团结构变化及机理.结果表明:3种改性生物质的红外谱图峰形相似,NaOH改性生物质首先是生物质中木质素结构遭碱溶解,溶解程度与碱质量分数有关.不同粒度神府煤所得产品谱线峰型相似,峰数目与出峰位置基本一致,但峰的强弱略有差异.型焦红外谱线较型煤简单,峰数目相对少一些,分析可知,型煤中以脂肪族化合物为主,型焦以缩合度较高的大分子稠环芳烃为主.型煤炭化过程包括5个阶段,炭化过程中黏结主要为煤粉炭化黏结与黏结剂炭化黏结.为了更好分析样品中分子结构变化,可采用分段分峰拟合技术手段获得更详细的相关信息.     

无烟粉煤制炭化型煤的微晶结构研究

用XRD和TG等方法对无烟粉煤制炭化型煤的微观结构进行研究.结果表明:与石墨相比,炭化型煤的d(002)较大,但Lc和La较小.炭化型煤中的微晶无规则地连接,具有乱层结构;无烟煤成型块炭化时没有流体状胶质体形成,无烟煤颗粒通过黏结剂与细粉形成的胶料把它们黏结在一起,黏结剂与无烟煤颗粒表面有明显的作用界面;炭化型煤微晶结构与气孔结构共同决定炭化型煤的反应性.     

制备工艺对民用型焦抗压强度及燃烧性能与污染物排放特性的影响

以无烟煤煤末为主要原料,制备了高强度的民用型焦;研究了黏结剂配比和炭化温度对型焦抗压强度、燃烧性能和污染物排放特性的影响规律;通过扫描电子显微镜(SEM)观察了型焦结构的变化;利用热质联用仪(TG-MS)测试了型焦的燃烧性能和污染物排放特性。结果表明:实验条件下黏结剂的最佳配比为4%(质量分数,下同)腐植酸钠、2%羧甲基纤维素钠、2%沥青。随着炭化温度的升高,型焦的抗压强度和发热量不断提高,可燃性、燃尽特性和综合燃烧特性不断变差。燃烧时NO的释放量随着炭化温度的升高先减小后增大,炭化温度为700℃时,型焦燃烧NO的释放量最低。SO_2的释放量随着炭化温度的升高不断增加,炭化温度为600℃时,型焦燃烧SO_2的释放量最低。     

生物质型焦技术

以干法冷压成型工艺用生物质作粘结剂将肥煤和无烟煤成型制得生物质型煤, 再炭化后生产生物质型焦。研究了生物质配入量、肥煤配入量、成型压力、煤料筛分组成、炭化加热速度对型焦抗压强度的影响。此外, 分析了型焦的组成和孔孢结构。     

生物质型煤的燃烧特性和影响因素

利用热分析仪和自行设计的实验台研究了生物质型煤的燃烧特性.结果表明:无烟煤生物质型煤中生物质分解释放速率快于烟煤生物质型煤,且无烟煤生物质型煤出现两个放热峰,分别为生物质分解、挥发分燃烧和固定碳分解所致,而烟煤生物质型煤仅一个放热峰.原料煤煤种和炉膛温度对生物质型煤的燃烧特性有明显影响,烟煤型煤燃烧特性优于无烟煤型煤;炉膛温度越高,生物质型煤燃烧失重率越大.     

低变质粉煤成型热解的研究

以陕北低变质粉煤为原料,采用冷压成型制备型煤,主要研究焦煤添加量、添加水分、成型压力、热解温度的影响。结果表明:以焦煤作粘结剂进行型煤热解实验的研究中,可发现型煤(型焦)的抗压强度均随着焦煤加入量的增大而升高,选用10%的焦煤较为适宜;在一定范围内,型煤的强度随着成型压力的增大而增大,选择60kN的强度较为适宜;型煤的强度随着成型压力的增大而增大,14%的水分更佳;型焦的强度在700℃以上就趋于平稳化,故选择的热解温度为700℃。     

型煤炭化

高温发化是把冷压型煤转化为低挥发分和高强度的炼铁和铸造用型焦。炭化试验在可以装2kg型煤的外热式炉内进行。结果表明：（1）在加热速度、炭化终温和终温下的热焖时间三种淡化条件下,加热速度对提高型煤强度最显著;（2）在快速、变速和慢速三种不同加热方式中,变速加热所得型焦强度最高;（3）变速加热由第一（较快速）、第二（极低速）和第三（慢速）三段组成。其中第三段对型焦强度影响最大,第二段对强度的影响较小,可以忽略,因而可并入第三段以简化加热过程;（4）适当提高发化终温或延长终温下的热切时间对改善型焦强度是有利的。     

煤碳化成焦机理的研究进展

从煤碳化的中间相机理、不同煤阶煤的成焦过程、气体压力的生成,以及碳化过程中所发生的化学反应和焦炭微织态的形成过程等方面综述了近年来在煤的碳化成焦机理研究方面的新进展,指出今后应加强对煤碳化机理的研究,以利于指导炼焦生产．     

焦炉石墨生成规律研究

使用实验室模拟装置考察了4种煤在不同条件下的石墨生长情况。研究了水分、温度及炼焦煤的其它性质对石墨生成速度的影响。结果表明,石墨的沉积过程可以分为3个阶段。石墨沉积量在原料煤水分为7%时取得最小值。所用煤源的挥发分越高,同样条件下产生的石墨量越多;较高的硫含量导致石墨沉积量增大;煤中的氧促进沉积碳的生成。     

配入无烟煤炼制优质冶金焦技术研究

在保证焦炭质量的前提下,最大限度的使用无烟煤进行炼焦。通过对原料煤分析,合理配入相应的1/3焦煤,肥煤和焦煤,通过捣固炼焦工艺,进行配煤炼焦试验,以生产达到一级冶金焦标准的优质焦炭。     

捣固炼焦配入气肥煤的实践

10%～15%的澳大利亚气肥煤配合云南昭通地区10%的无烟煤,并以云南和贵州地区的焦煤作基础煤进行捣固炼焦,在提高煤气发生量的同时对焦炭的机械强度没有产生较大的影响,提高了化产品的回收率和甲醇的产量,取得了较好效果。     

大屯煤作高炉喷吹原料初探

大屯煤主要为气煤和 1 /3焦煤 ,低灰 ,低硫 ,碳、氢含量较高 ,发热量及灰熔点高 ,可磨性较好 ,是优质炼焦原料煤 ;高炉喷吹试验表明 ,大屯煤流动性较好 ,具有较好的降爆性 ,既可与无烟煤混合喷吹又可单独喷吹 ,是良好的高炉喷吹原料     

煤种适应性及配煤炼焦探讨

讨论了原料煤及煤中显微组分对煤的成焦过程的影响;分析了中温沥青、焦油渣、废塑料、无烟煤、焦粉作为添加剂进行配煤炼焦时的实际情况。选用合适的添加剂进行配煤炼焦,能更好地实现煤炭资源合理有效利用,对工业生产具有重要的理论意义和实用价值。     

Application of XPS to coal characterization

The use of X-ray photoelectron spectroscopy to probe the chemistry of coal surfaces is reviewed and its application to the functional group composition of bulk coals is discussed. The surface composition of a range of 19 coals (anthracite to brown coal), ground under heptane, was measured and compared with the results of bulk analysis. A good correlation was obtained for oxygen, with the bituminous and higher-rank coals showing surface enrichment in oxygen. The surface bulk correlation was less good for sulphur, nitrogen and chlorine and was poor for silicon, aluminium and iron. Silicon and aluminium are enriched at the surface while iron is surface deplected. These effects are either due to different particlesize distributions of the mineral and organic phases or to the mechanism of fracture in heptane preferentially exposing specific components of the coal. Oxidation and carbonization of a bituminous coal were also investigated. Oxidation was seen to occur initially via the exterior surface, producing a distribution of carbon—oxygen groups. Singly-bonded species predominate at all temperatures, stable carboxyl groups forming in significant proportions only at temperatures > 250 °C. Carbonization was seen to result in the formation of ether linkages by condensation of hydroxyl groups.     

煤基活性炭超级电容器的原料优化及工艺探讨

为制备煤基活性炭超级电容器,选褐煤、焦煤、无烟煤三种典型煤种为原料,以盐(KCl)、碱(KHCO3)、酸(H3PO4)为活化剂,探索煤种和活化剂的优化组合.通过电性能测试结果表明:KHCO3制备活性炭超级电容器性能最好;在KHCO3作为活化剂,褐煤、焦煤、无烟煤作原料条件下,褐煤制备的活性炭超级电容器性能最优,随活化温度的升高其比表面积先增大后减小,550 ℃时活性炭制备超级电容器性能最佳,比表面积最高达360 m2/g,比电容量和充放电效率最高分别为73 F/g和62.3%,经过10次循环后,容量保持率最高为70%.     

无烟煤粉煤的利用问题

我国无烟煤产量近２．５亿吨，据无烟煤生产现状和煤质特性，主要问题是灰分高的无烟粉煤大量积压。利用无烟粉煤的优化顺序：作高炉喷吹燃料，工业型煤，炼焦配料，煤基活性炭和炭其它高附加值的产品原料等。     

煤沥青基微晶炭的制备及其储锂性能

以工业副产物煤沥青（coal tar pitch, CTP）为原料,采用高温炭化法制备煤沥青基微晶炭,利用XRD、Raman光谱、SEM、TEM和XPS等手段对其微观结构和表面化学性质进行表征,并探究微晶炭用作锂离子电池负极材料的储锂特性。结果表明,煤沥青经不同温度（800~1100℃）炭化处理后可制备出石墨微晶和无定形炭共存的微晶炭。炭化温度是影响煤沥青基微晶炭的微晶片层、纳米孔道和结构缺陷等微观结构特征和表面化学性质的重要因素。当炭化温度为800℃时,煤沥青基微晶炭CTP-800具有较为有序的石墨微晶片层和丰富的纳米孔道、结构缺陷等无定形炭,且两者有机结合,相互镶嵌,构筑成三维网络结构,同时炭基体表面含有适量氧/氮官能团。该微晶炭用作锂离子电池负极材料时具有优异的储锂特性,在50mA/g电流密度下可逆容量可达305mA·h/g,1000mA/g大电流密度下仍可维持在174mA·h/g,经100次循环后可逆容量保持率超过99.0%,显示出良好的倍率性能和优异的循环稳定性,是一种较为理想的锂离子电池负极材料。煤沥青基微晶炭 CTP-800优异的储锂特性与其炭基体中含有石墨微晶片层与纳米孔道、结构缺陷等无定形炭和炭表面富含氧/氮官能团等因素密切相关。