煤粒度及变质程度对煤燃烧时氯的析出特征的影响

热重分析联合红外光谱及热重分析联合质谱技术是一种研究煤燃烧时各种氧化气体析出特征的有效方法。本文着重考查了煤在燃烧时粒度质程度对氯的析出特征的影响，煤的粒度愈小则ＨＣｌ初始析出温度Ｔｉ及最大析出峰温度Ｔｍｑｘｉ愈有所提前。     

TGA—FTIR联合技术对煤燃烧过程中氯的析出特征研究

本文借助于ＴＧＡ－ＦＴＩＲ（热重分析联合傅立叶远红外光谱）技术对４种美国和４种英国煤进行了氯的析出特征的研究，尽管英国煤的平均氯含量比美国煤高的多，但两种煤在燃烧过程中氯以ＨＣｌ形式析出了特征是相似的，ＦＴＩＲ的气体组分析还表明英国煤与美国煤的氯的存在方式及分布状态在一定程度上是相似的ＨＣｌ的初始析出温度一般在２５０℃，最大析出温度因煤的粒度不同而不同，６０目粒度的煤，其最大析出温度在３００℃以上     

TGA－FTIR联合技术对煤燃烧过程中氯的析出特征研究

本文借助于ＴＧＡ－ＦＴＩＲ（热重分析联合傅立叶远红外先谱）技术对４种美国煤和４种英国煤进行了氯的析出特征的研究，尽管英国谋的平均氯含量比美国煤高的多，但两种煤在燃烧过程中氯以ＨＣｌ形式析出的特征是相似的。ＦＴＩＲ的气体组分分析还表明英国煤与美国煤的氯的存在方式及分布状态在一定程度上是相似的，ＨＣｌ的初始析出温度一般在２５０℃，最大析出温度因煤的粒度不同而不同，６０目粒度的煤，其最大析出温度在３００℃以上，粒度为２００目和４００目的煤，最大析出温度Ｔｍａｘ在２８０℃左右，８０％的ＨＣｌ在燃烧过程中是在４００℃之前从煤中析出的。ＴＧＡ－ＭＳ氯的析出特征曲线表明与ＦＴＩＲ的结果是一致的。     

微波辅助萃取煤的实验研究

在微波辅助下,以神府煤为主要研究对象,四氢呋喃、丙酮、甲醇为溶剂,考察了萃取温度、时间、溶剂量及煤粒度对萃取率的影响,结果显示:使上述3种沸点接近的不同溶剂萃取率达到最佳值,所需要的萃取温度、溶剂量及煤粒度相差大;同时探讨了以四氢呋喃、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,对不同变质程度煤的微波辅助萃取效果,结果是变质程度相似的煤在相同萃取条件下萃取率不同。运用红外光谱现代分析技术,对神府脱灰煤和四氢呋喃抽提残煤的结构进行对比分析,结果表明萃取并没有破坏煤的大分子结构。     

依兰煤溶胀特性的初步研究

针对依兰煤的溶胀特性进行了初步研究，考察了不同试剂、温度、时间、粒度和浓度等因素对依兰煤溶胀度的影响，并对溶胀煤进行了激光粒度分析和扫描电镜分析。     

常压下煤的碱处理脱灰

在融碱法和高压液减法脱灰的基础上,研究了煤的常压液碱法脱灰。考察了碱煤比、反应温度、时间、粒度组成等对两种煤脱灰的影响,并对脱灰机理作了初步分析。     

微波辅助抽提煤的实验研究

在微波辅助下,以四氢呋喃、乙醇和乙酸为溶剂抽提神府煤,考察了抽提温度、抽提时间、溶剂用量及煤粒度对抽提率的影响;同时探讨了上述三种溶剂对不同变质程度的攀枝花煤、铜川煤、神府煤、华亭煤和依泰煤在微波辅助下的抽提效果.结果表明,抽提率在一定的抽提温度、时间、溶剂用量及煤粒度下均有最佳值;变质程度相似的煤在相同抽提条件下抽提率不同.运用红外光谱现代分析技术,对神府脱灰煤和其抽提残煤的结构特征进行了对比分析,结果表明,抽提并没有破坏煤的大分子结构;利用GC/MS测定了铜川煤的乙醇微波辅助抽提物的组成.     

煤粉分形维数对低阶煤配煤成浆性能的影响

分形理论能够较为准确地描述煤粉的特征,为研究煤粉分形维数与水煤浆成浆浓度的关系,选取东胜矿区低阶煤(民达、东川和纳林庙煤)及准格尔矿区的黑岱沟煤样,将东胜煤与黑岱沟煤进行配煤、配煤结合粒度制浆。利用激光粒度仪测定了配煤后煤浆的粒度分布曲线,并用分形理论分析了不同粒度煤粉的分形特征。     

准东煤及其混煤燃烧与结渣特性

准东煤田是我国目前最大的整装煤田,煤质总体呈现中高水分、中高挥发分、低灰、低硫、低磷、中等热值、反应活性好等特点,是大规模煤化工、煤电气联产优质原料。但准东煤中较高的Na、Ca含量影响锅炉正常运行,限制了准东高钠煤的燃烧利用,目前电厂主要通过掺烧低钠煤方式加以利用。为考察准东煤及其混煤燃烧与结渣特性,在五彩湾电厂采集了准东煤(ZD)和乌东煤(WD)等2种原料煤。采用热重分析仪研究30%、50%和80%等不同配比下混煤燃烧特性,并分析响应配比下煤灰特性变化规律。结果表明,准东煤混煤燃烧的DTG曲线有2个特征峰。随准东煤配比增加,混煤燃烧TG和DTG曲线向低温区移动,DTG曲线特征峰更明显;混煤燃烧特征温度逐渐降低,最大燃烧速率与综合燃烧特性指数先降低后升高,混煤灰熔融温度逐渐降低。准东煤相对乌东煤具有较高的碱性氧化物和较低的酸性氧化物含量,准东煤配比越高相应的SO_3、CaO、Na_2O的含量越高结渣倾向性更强。但部分指标并不能准确预测结渣强弱,如准东煤硅铝比为1.67,而乌东煤硅铝比为3.02,依据硅铝比判断结渣倾向性与事实不吻合。另外,煤中CaO含量大于30%后继续增加则灰熔融温度升高,是准东煤比乌东煤具有更高灰熔融温度的原因,随准东煤配比增加,混煤灰熔融温度呈明显降低趋势。燃烧结渣与沾污倾向指标主要有基于煤灰成分和基于煤灰熔融温度的指标,总结分析以往结渣与沾污预测指标结合试验结果认为:基于煤灰成分的碱酸比以及基于煤灰熔融温度的特征温度差值(FT-DT)是判别准东煤及其混煤结渣与沾污倾向性的理想指标。     

干馏温度对高炉喷吹用半焦可磨性能的影响研究

为了研究干馏温度对高炉喷吹用低温干馏半焦可磨性能的影响,采用哈氏可磨性指数测定仪研究了3种原煤在不同干馏温度下制得半焦的可磨性,并采用激光粒度分析仪考查了半焦的破碎特征。研究表明,半焦的可磨性指数随着干馏温度的提高,呈现先升高后降低的趋势,低温干馏半焦的最大可磨性指数对应的最佳干馏温度为540℃;煤的可磨性预测方程不能预测半焦的可磨性;半焦的破碎过程以体积破碎为主,也进行表面破碎,干馏温度对半焦的破碎特征影响较大,半焦破碎后的粒度大小与可磨性存在对应关系。在煤低温干馏的规模化生产过程中,可以通过适当降低现有干馏操作条件优化半焦的可磨性能,以利于低温干馏半焦在高炉喷吹中的应用。     

粉体粒度对神府煤制备高性能水煤浆的影响

神府煤内水含量高、氧碳比高,不利于湿法气化制备高性能水煤浆。选择神府同一矿区的原煤、洗煤,通过干磨湿配制浆,并对煤浆性能进行分析。结果表明,煤的可磨指数HGI与磨矿时间共同决定粉体的粒度分布,粉体粒度与煤浆的流动性及稳定性直接相关,磨矿过程应尽可能使粉体粒度偏细。粒度〉0.20 mm的粉体主要影响煤浆的稳定性,较多的大颗粒会因重力沉降作用导致煤浆性能变差;粒度〈0.076 mm的粉体主要影响煤浆的流动性,合适的质量比配能与大颗粒形成双级或多级级配。SFR、SFX制浆性能较好时粒度〈0.076 mm的粉体分别占45%、50%。     

不动杆菌对高硫煤脱硫特性的条件优化

采用BBD（Box—BehnkenDesign）响应面法设计实验,利用实验室保存的菌株ND（Acin咖6口c衙sp．ND）研究了煤浆质量分数、菌种接种量、煤样粒度等因素对高硫煤中有机硫脱除率的影响。结果表明：菌株ND在煤浆质量分数20％、接种量50％（OD600=1．2）、煤样粒度0．125—0．097mm的条件下,经30℃,160r／min摇床培养8d后,高硫煤中有机硫脱除率达71．3l％;其中各因素对煤样有机硫脱除率影响的主次顺序为：煤样粒度〉煤浆质量分数〉接种量,煤样粒度和煤浆质量分数的交互作用显著,而煤样粒度与接种量及接种量与煤浆质量分数的交互作用不显著。最后通过对比脱硫前后煤样的红外光谱分析了有机硫的脱除机理,脱硫后煤的碳骨架变化小,但煤样的硫特征峰明显减弱,说明菌株ND能打断煤中S—O和-S-S-键,使之变为可溶性硫成分以实现有机硫的脱除。     

炼焦单种煤最佳粉碎粒度研究

为研究炼焦煤在不同粒度下的性质,对肥煤、1/3焦煤、焦煤、贫瘦煤进行了不同筛分粒级的煤岩显微组分及煤质分析,进行了单种煤在不同粉碎粒度下的坩埚焦实验,分析了粒度对焦炭冷热态强度的影响。筛分结果表明:随筛分粒级的减小,镜质组含量增加,惰质组含量减少;灰分主要集中在-1 mm的细粒部分与+10 mm的粗粒部分,硫分主要集中在-1 mm的细粒部分,粒度对煤挥发分影响不大,黏结指数在1～5 mm时优于其它粒级。坩埚焦实验表明:肥煤、1/3焦煤、焦煤等强黏结性煤粉碎到1 mm以下时,热态性能劣化;贫瘦煤配入量多时,细粉碎后没有足够的活性物质包裹惰性组分,焦炭强度急剧下降。     

褐煤的热处理改质研究

对水含量较高的Ｂａｎｋｏ褐煤进行了蒸发干燥处理和煤油成浆覆盖沥青干燥处理,并用热重和热台红外等对所得煤样的组成,结构和反应行为进行了考察。结果表明,煤油成浆热处理并覆盖沥青既能达到较好的脱水效果,还能适当增加煤的氧化反应活化能,从而降低煤的低温氧化反应性,达到抑制干燥煤自燃的目的。不过,为明显降低煤的低温氧化反应性,还需改变实验条件进行进一步研究。     

煤矸石混合材对标准稠度影响的灰色关联分析

利用灰色关联分析的数学方法,对利用煤矸石作水泥混合材所产生的标准稠度用水量改变的影响,做了分析。论述了不同细度水泥条件下,煤矸石粒径分布范围对水泥需水量的影响。发现了在水泥较细时,在粒径范围<5 μm下的煤矸石颗粒,对标准稠度用水量影响最大;在水泥较粗时,粒径范围在5～10 μm下的煤矸石颗粒,对标准稠度用水量影响最大。     

燃煤电厂脱硫灰渣理化特性研究

以徐州2个不同工艺电厂脱硫灰渣为研究对象,分别从粒径分布、重金属含量、矿物组成和微观颗粒形态4个方面,对灰渣进行了研究。结果显示：2个电厂飞灰的粒径分布相似,粒径主要集中于5μm以下,粒径在20μm以下的颗粒占全部颗粒的98％以上;所测试的重金属元素中,除Cd外,其他元素含量都在1μg／g以上。Mn的测试含量最高,均在300μg／g以上。多数重金属元素更易富集在细灰上;2个电厂灰渣的矿物组成特性稍有不同,主要区别表现在莫来石和CaSO4的相对含量上,这主要与电厂工艺和燃烧的煤质有关。另外,2个电厂的飞灰微观颗粒形态存在明显差异。     

常压低温条件下油煤浆黏度变化的研究

在煤直接液化过程中，油煤浆的黏度变化是工艺设计的重要参数之一．进行了常压低温条件下影响油煤浆黏度变化的实验研究，分析了溶剂、煤粒度、煤油比以及外力因素如剪切速率、温度和溶胀等条件对煤浆黏度的影响规律．实验结果表明：煤浆的黏度随溶剂黏度的增大而增大，随煤颗粒粒度增大而减小，随煤油比增大而升高．煤浆的表观黏度随剪切速率的增大而逐渐降低，表现出一定的剪切稀化性，煤颗粒在溶剂中发生溶胀，煤浆体系的黏度由于溶胀而增大．温度对浆体的黏度影响较大，黏度随温度升高而降低，通过对实验数据的数学回归，建立了一定温度范围内黏度随温度变化的定量关系式．     

基于显微组分化学键特征的宁夏庆华煤热解特性及动力学分析

通过X射线光电子能谱和傅里叶红外光谱表征宁夏宁东庆华煤不同显微组分的官能团种类、表面结构元素价态分布及化学键赋存特征。采用热重-质谱联用考察庆华煤镜质组和惰质组在不同热解温度下的失重行为和关键气体组分变化。进一步基于Coats-Redfern模型从化学键断裂特征和反应动力学角度探讨煤镜质组和惰质组的热解行为差异。结果表明，庆华煤显微组分的热解失重峰与相应化学键断裂信息能够很好地吻合。不同显微组分的热重曲线变化趋同，但相同热解温度下镜质组的失重率始终高于惰质组。快速热解阶段镜质组较惰质组表现出更大的失重率和最大失重速率。其主要原因在于镜质组的脂肪族官能团相对含量更高，快速热解阶段会发生更多的C_al—C_al断裂。不同热解温度下庆华煤显微组分三个主要热解阶段的活化能和频率因子大小次序为：快速热解阶段>快速缩合阶段>缓慢热解阶段。在快速热解阶段，镜质组和惰质组的平均活化能均约为75 kJ/mol，但镜质组的频率因子更高。