云南褐煤半焦用于硅铁生产的试验研究

基于云南褐煤半焦的独特性能,试验采用褐煤半焦替代50％的冶金焦冶炼硅铁。研究了褐煤半焦粒度、活性、灰分等指标对生产硅铁的影响。结果表明：入炉褐煤半焦水分应控制在10％左右;半焦中-4mm组分不应超过10％,4—6mm质量分数应达到50％左右;半焦化学活性高对冶炼硅铁有利,但同时提高了还原剂灰分中Al2O3的还原率,对生产75％硅铁不利,因此褐煤半焦用作冶炼硅铁的灰分应不超过7％。通过混合焦和冶金焦的应用试验,说明采用混合焦的产品中Al平均质量分数为2．27％,ω（A1）〈2％的产品率为28．56％,比同期全部用冶金焦下降7．39％;采用混合焦的电耗下降37kWh／t,还原剂耗量增加了3．2％,低Al产品率稍有下降;褐煤半焦部分替代冶金焦生产硅铁是可行的,且具有一定的节电降耗作用。     

内蒙古褐煤热解半焦燃烧特性研究

为实现内蒙古乌拉盖褐煤的高效利用,以粒度小于6 mm乌拉盖褐煤为原料,用马弗炉模拟工业炭化炉热解条件,制取了乌拉盖褐煤中低温热解半焦,测定了热解半焦的工业分析、发热量、哈氏可磨性指数,分析了半焦的燃烧动力学,研究了热解条件与半焦燃烧特性之间的关系。结果表明:热解终温对乌拉盖褐煤热解半焦燃烧特性影响最大,升温速率和保温时间对半焦燃烧特性影响不显著。乌拉盖褐煤热解半焦反应活化能随热解终温、保温时间的升高而增加,燃烧特性指数随热解终温、保温时间的升高而降低。热解终温为600℃时产生的半焦具有最高发热量24.50 MJ/kg,比原煤提高77%;燃烧特性指数最高为1.4×10-7%2/(min2·℃3),适宜燃料比为7~9,是很好的燃料。     

昭通褐煤半焦气化特性的研究

以O2/水蒸气作为气化剂,对褐煤半焦气化过程进行实验研究.结果表明,随着气化温度的提高,在生成的煤气组成中CO和H2含量增加,而CO2和CH4的含量减少,煤气热值和合成气产率均增加;在温度一定时,随着氧气流量的增加,煤气中CO含量和H2含量先增加然后逐渐减少,CO2含量增加,CH4含量减少,煤气热值和合成气产率均存在一个最大值.     

褐煤热解及半焦成型特性研究

以褐煤为原料,通过原煤热解与半焦成型实验,研究了热解终温对产物分布的影响及半焦的成型特性与反应活性;利用气体在线分析仪、GC-MS对热解产物进行表征;研究结果表明,热解温度由450℃提高到750℃,热解气体产率持续增大,半焦收率则持续减少,焦油收率在550℃时最高;气相组分中H2含量持续增加,CO2和CH4含量减小,CO含量在650℃时最高;热解焦油主要由萘及其衍生物、高碳数直链烷烃、苯酚及其衍生物、蒽、菲及衍生物、稠环芳烃和中性含氧化合物(醛、酮、呋喃)组成,随热解温度升高,多侧链取代化合物含量减少,稠环化合物含量增加;热解改质后,半焦型煤强度提高了3 MPa,半焦型煤的CO2反应活性高于半焦。     

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%。     

铁合金用褐煤半焦成型研究

利用云南丰富的褐煤资源制备了腐植酸钠作黏结剂,并用来成型铁合金厂应用的褐煤半焦.研究了黏结剂腐植酸钠的制备方法及褐煤半焦成型工艺,并对不同配比的型焦作了各种强度指标测试.结果表明,腐植酸钠作为半焦成型的黏结剂具有良好的综合指标.实验研究表明:当黏结剂腐植酸钠的配入量大于8%时,褐煤型焦的各项指标达到了铁合金厂的使用要求.     

褐煤及其干馏半焦的微孔结构分析

用CO_2吸附法于298K下研究了大雁褐煤、黄县褐煤及其干馏半焦的微孔结构特性。用由Dubinin-Astakhov方程导出的关系式计算了所研究样品的微孔孔径分布和微孔有效表面积S_(micro),讨论了干馏温度对半焦的微孔孔容及平均当量半径的影响。     

甘蔗渣与褐煤共热解半焦的特性

利用自制的干馏装置进行褐煤与甘蔗渣的低温共热解实验,并探究甘蔗渣的添加量对热解产物产率及半焦品质的影响。研究结果表明,在甘蔗渣掺混比为20%时,产物产率的实验值与理论值偏差达到最大,此时焦油产率的实验值比理论值高出9.61%;FTIR检测表明半焦中主要含有-OH、C=C和C=O官能团,且甘蔗渣的添加能促进半焦中苯类化合物转化为其他类低分子化合物;SEM检测表明褐煤与甘蔗渣共热解半焦比煤样单独热解半焦孔隙发达;BET分析表明甘蔗渣与褐煤的相互作用不仅能提高共热解半焦比表面积,而且能改善孔径分布,使共热解半焦孔径有减小的趋势。半焦吸附重金属离子实验表明未经任何处理的煤半焦及甘蔗渣半焦对铅离子去除率分别达到78.42%和87.80%。     

由褐煤新法干馏半焦制备炭分子筛的研究

本文提出由褐煤的固体热载体新法干馏半焦制备空分富氮用炭分子筛的工艺路线.考察了炭化和碳沉积工艺条件对产品空分性能和微孔结构的影响,发现新法干馏半焦是制备炭分子筛的良好的原料.最佳工艺条件下制得的炭分子筛的空分性能可与进口的同类产品相媲美.     

热解条件对白音华褐煤半焦孔隙结构的影响

以内蒙古白音华褐煤为研究对象,在管式炉中进行了低温热解实验,考察了低温干馏后原煤和固体产物半焦的结构组成变化,分析了干馏条件对固体产物半焦孔隙结构的影响规律.对原煤和不同干馏条件下半焦的吸附/脱附等温曲线的分析结果表明,半焦具有较宽的孔隙分布,而且中孔和微孔占据了很大的比例;对半焦的孔隙特性参数的测定结果表明,干馏终温和保温时间对半焦的比表面积、孔容积和平均孔径都具有较大的影响.     

乌拉盖褐煤热解特性及反应动力学参数研究

为获得较好的褐煤半焦制备工艺参数,研究了不同制备条件(热解终温、升温速率、原煤粒径、热解气氛)下制得的乌拉盖褐煤半焦的燃烧性能和燃烧动力学参数。结果表明,热解终温对半焦品质的影响最大,热解升温速率、原煤粒径和热解气氛对半焦燃烧特性的影响不显著。热解终温由350℃升至600℃时,反应指数RI由235℃升至292℃,半焦着火性能变差;燃尽指数Cb由4.68升至6.15,半焦燃尽性能变差;爆炸指数Kd由2.54降至0.46,半焦爆炸倾向性变低;反应活化能由44.4 k J/mol升至63.4 k J/mol,半焦燃烧动力学特性变差。热解终温为520℃时制得的半焦反应指数、燃尽指数、爆炸指数和反应活化能分别为265℃,5.34、0.80和53.2 k J/mol,属于易着火、易燃尽、中等爆炸燃料,燃烧特性良好。     

碱熔融法对褐煤半焦脱灰的研究

半焦是煤在较低温度(低于700℃)下热解的产物,具有相对发达的孔结构,有一定的吸附性能力,但未经改性半焦的吸附能力不及普通活性炭,且灰分含量较高,需要对其进行脱灰处理以提高其性能。本文选用白音华褐煤,在500℃制备半焦,利用碱熔融法对半焦进行脱灰实验。其中着重考察了粒度、碱焦比、反应温度、反应时间以及酸浸条件对脱灰的影响。     

褐煤半焦水蒸气活化法制备活性炭的工艺研究

通过对褐煤半焦水蒸气活化法制备活性炭原理的探讨及实验研究,分析了活化温度及时间、水蒸气流量等影响因素;用煤焦油做粘结剂制得的活性炭具有优越的物理和化学性能;在褐煤半焦粒度- 1 0 0目,活化温度70 0℃,活化时间4h ,水蒸气流量1 0 88 .89ml/min时,制得的活性炭碘吸附值达到了1 1 36. 39mg/g。     

褐煤半焦-生化工艺降解煤气化废水中难降解有机物实验研究

研究褐煤半焦-生化工艺处理难降解有机物的可行性。实验表明,在半焦的加入量5 g/150 mL水时,CODCr浓度的去除率达60%;动态吸附表明,在进水CODCr浓度3 730 mg/L条件下,褐煤半焦的吸附容量可达133 mg CODCr/g焦;褐煤半焦吸附-生化工艺实验表明,在投焦量6.6 kg/200 L废水条件下,进水CODCr浓度4 100 mg/L时,平均出水CODCr浓度降为1 100 mg/L,经过生化后,平均出水CODCr浓度为27 mg/L。说明采用褐煤半焦吸附与生化相结合的工艺处理煤气化废水中的难降解有机物是可行的。     

褐煤半焦-生化工艺降解煤气化废水中难降解有机物实验研究

研究褐煤半焦-生化工艺处理难降解有机物的可行性。实验表明,在半焦的加入量5 g/150 mL水时,CODCr浓度的去除率达60%;动态吸附表明,在进水CODCr浓度3 730 mg/L条件下,褐煤半焦的吸附容量可达133 mg CODCr/g焦;褐煤半焦吸附-生化工艺实验表明,在投焦量6.6 kg/200 L废水条件下,进水CODCr浓度4 100 mg/L时,平均出水CODCr浓度降为1 100 mg/L,经过生化后,平均出水CODCr浓度为27 mg/L。说明采用褐煤半焦吸附与生化相结合的工艺处理煤气化废水中的难降解有机物是可行的。     

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.     

褐煤半焦用于烟气脱硫研究

选用了宝日希勒褐煤半焦作为脱硫催化剂,在模拟烟道气条件下,进行烟气脱硫试验,结果表明,它具有较高的反应活性,尤其是经硫酸铜改性后,ＳＯ２平均转化率可达８７１％,超过普通煤基活性炭而接近椰壳活性炭和糠醛渣活性炭。     

生物质半焦燃烧特性实验研究

为了提高生物质秸秆利用率,以小麦秸秆和玉米秸秆为研究对象,在400、450℃的炭化温度下制备了小麦秸秆和玉米秸秆半焦。采用TG-DTA热分析联用技术研究了升温速率、氧浓度对半焦反应动力特性的影响,建立了反应动力学模型,获得了不同工况下的频率因子及活化能。实验结果表明：活化能随着升温速率的变大及氧浓度的提高而略微减小;频率因子受升温速率以及燃烧氛围影响较大,氧气浓度越高则频率因子越大;升温速率越快则频率因子越大。     

褐煤干燥特性研究

流化床干燥褐煤具有快速干燥脱水特性,对于内蒙古褐煤煤样,当干燥温度小于200℃时,去除煤样外在水分达到煤样临界干基湿含量所用的最短时间为8min。而当干燥介质温度大于220℃时,干燥速度加快,达到煤样临界干基湿含量的时间缩短到5min。干燥脱水特性方程,符合单项扩散模型,其干燥规律与干燥介质温度和风速有密切关系。