桦甸油页岩半焦燃烧反应动力学研究

模拟巴西PETROSIX炼油工艺自行设计搭建实验装置,对桦甸油页岩干馏制得半焦。对不同干馏终温半焦进行电镜扫描测试,从微观角度分析了挥发分的析出和干馏半焦的结构变化过程;采用美国PerkinElmer公司生产的Pyris1TGA热重分析仪,对桦甸油页岩干馏半焦进行燃烧特性试验研究,并分析了桦甸不同矿区油页岩半焦、干馏终温、和燃烧升温速率等对半焦燃烧反应特性的影响。通过数据分析,利用Coats-Redfern法确定了桦甸油页岩半焦在低温段的燃烧反应级数为3,而在高温段则为5.5,从而得到油页岩半焦燃烧化学反应的动力学参数,为油页岩半焦的有效开发与经济利用提供了理论依据。     

云南褐煤非燃料应用——褐煤成型半焦制备研究

云南省拥有丰富的褐煤资源,用作燃料使用会造成很大浪费,并严重污染环境。阐述了以褐煤资源为原料制备铁合金用褐煤成型半焦的工艺,研究了粘结剂腐植酸钠的制备方法及半焦成型工艺,得出当腐植酸钠配入质量分数为8%~10%时,褐煤型焦具有理想的性质,可满足铁合金厂的使用要求。     

市政污泥掺混半焦粉成型设备关键参数研究

为设计出适合市政污泥掺混半焦粉成型的工业设备,在实验室条件下分别利用压力试验机和对辊成型机进行成型试验,研究成型物料的压缩特性和辊轮转速对市政污泥掺混半焦粉成型效果的影响。结果表明,成型压强为17.5 MPa时,污泥掺混半焦粉成型的压缩比最大,为0.487 8;对辊成型机辊轮转速为8 r/min时,成型时间为0.41 s,成型效果最好;确定了市政污泥掺混半焦粉与辊轮间的摩擦角φ为15.86°,摩擦系数μ为0.28。     

宝日褐煤及其干燥煤和半焦的润湿热变化规律

采用μRC微量热仪研究了宝日希勒褐煤及其500℃热解半焦在25℃下的润湿热.结果表明,褐煤的含水量对润湿热有较大影响,含水量低于16%的干燥煤润湿热随着含水量的降低而增加,含水量高于16%的宝日褐煤润湿时的放热量可忽略不计;半焦在空气中由于氧化吸湿,润湿热降低,暴露48h后润湿热降低为原来的1/2,暴露240h后润湿热降为原来的12%,并不再随暴露时间的增加而降低;半焦的润湿热与半焦粒度无关,而润湿时的放热速率随粒度的增大而降低;褐煤的表面官能团与半焦的表面官能团有较大差别.研究表明,表面官能团对润湿热有较大影响.     

低阶煤热解条件对高炉喷吹半焦燃烧性能及动力学特性的影响

采用热重分析法研究了不同热解条件下半焦的燃烧性能和动力学特征,利用Ozawa法求取动力学参数。结果表明,热解温度越低、保温时间越短时,半焦的燃烧性能越好;热解升温速率对半焦燃烧过程的反应程度影响不大;粒度越大,燃烧性能差异性越明显。热解温度对半焦燃烧性能影响较大,550℃是本研究中制备高燃烧反应性半焦的适宜热解温度。两种不同粒度原煤制得的半焦均随转化率增大,活化能减小。1~3 mm原煤在热解温度为550℃时所得半焦在燃烧过程中符合反应级数模型,化学反应为限制性环节,反应最概然机理函数为f(α)=(1–α)2。     

兰炭废水中氨氮去除效果现场试验研究

采用氨氮吹脱—生物絮体吸附—混凝沉淀—改性兰炭吸附的组合工艺对兰炭废水中的氨氮去除效果进行了研究,并进行了现场试验。结果表明:在p H=11,温度35℃,气液比为6 000的条件下,氨氮的吹脱去除率为85%;投加活性污泥,控制废水MLSS为5 g/L,连续曝气12 h,控制聚合硫酸铁投加质量浓度为1.0~1.5 g/L,p H为6.5~7.5,氨氮去除率为80%;沉淀后出水用改性兰炭吸附,出水氨氮降至10~20 mg/L,氨氮去除率可达到99.5%。     

宝日希勒褐煤半焦的浮选试验研究

低温热解提质后褐煤中的有机质成分和煤化程度都发生了变化;通过对比褐煤和褐煤半焦的红外光谱,发现褐煤半焦中的亲水性官能团主要为羟基、氢键、胺基和醚等,且其含量要小于在褐煤中的含量;对褐煤半焦进行粒度分析和浮选试验,捕收剂采用0#柴油、煤油、ZS和它们的两两组合,发现组合药剂制度的浮选效果优于单纯的药剂制度,但无论采用哪种药剂制度,褐煤半焦的药剂消耗量都巨大,精煤灰分偏高。并对药剂消耗量大的原因进行了分析,认为半焦中较高的孔隙度是主导因素。     

油页岩半焦与煤混合燃烧特性研究

采用热重分析仪对油页岩半焦与不同煤化程度的煤混合燃烧特性进行动态分析,讨论了掺混煤种和比例对燃烧过程的影响.结果表明,燃烧特性好的煤种可以改善页岩半焦燃烧特性,额吉长焰煤是最佳掺混煤种,随着煤掺混比例的提高,混合物燃烧特性指数增大.     

氢气氛下半焦有机硫的脱除动力学

研究了半焦颗粒在氢气氛下有机硫脱除的本征动力学行为.实验采用微分反应器,研究结果表明,半焦颗粒的脱硫与气氛、温度和半焦硫含量有关.通过比较粒子反应模型和随机孔模型,粒子反应模型仅适合于处理半焦颗粒氢气气氛脱硫的初始阶段,而随机孔模型符合整个脱硫过程.实验和理论分析揭示了脱硫过程中煤中有机硫形态的转化.     

多联产半焦燃烧特性的热重研究

利用热重分析仪对热-电-气-焦油多联产工艺中煤干馏半焦的燃烧特性进行了分析,采用可燃性指数Kr、燃烧特性指数S、燃烧稳定性指数Rw、燃尽特性指数Cb及样品反应活化能考察了干馏温度对半焦燃烧特性的影响.结果表明:随着干馏温度的升高,半焦的着火性能、燃烧稳定性及总体燃烧性能变差,燃尽性能变佳,燃烧活化能增加;半焦的燃烧反应可用一级反应来描述,4种半焦的活化能在88.72～112.83 kJ/mol范围内.