冶金焦气化反应前后光学组织的研究

通过对单种煤焦炭和高炉用焦气化反应前后光学组织的变化和各光学组织气化反应率的研究,得到焦炭光学组织与煤焦各项性质指标之间的关系。     

K2CO3对兰炭催化气化特性的影响

在固定床中考察了不同K₂CO₃植入浓度和不同温度条件下兰炭催化气化特性。结果表明,5%的催化剂植入浓度主要起到填充孔隙的作用,当植入浓度增加到10%以后,催化剂发生堆积会使颗粒表面及内部形成较多孔隙。提高气化温度可提高兰炭转化率,超过750℃之后碳转化率增幅减缓,催化剂饱和装载浓度为10%。在颗粒表面和开放孔隙中的高浓度C(O)才具有较高的脱附速率,并提高CO生成速率。在非催化条件下,随着气化的进行CO/CO₂下降,而H₂/(2CO₂+CO)先增后减。在催化条件下,H₂/(2CO₂+CO)稳定在1.5～1.7。催化剂兰炭样品中出现了K₂Ca(CO₃)₂双金属碳酸盐、K₂O、KO₂等活性组分,并随催化剂植入浓度的增加而增加。催化剂植入浓度的增加会导致失活现象加重,但兰炭在750℃条件下气化1 h 催化剂没有完全失活。     

兰炭末配煤制水煤浆成浆性评价与气化模拟分析

本文针对兰炭末的优化利用问题,采用干法制浆实验,进行了兰炭末配煤制浆实验,分别测试了成浆浓度为60%、61%、62%,兰炭末配煤比例为99︰1、98︰2、97︰3、96︰4、95︰5、90︰10、80︰20时的煤浆黏度、流动性、稳定性。对实验样品的气化条件进行了模拟分析,对兰炭末制水煤浆的可行性进行了技术经济分析。研究结果表明,兰炭末掺配水煤浆技术经济可行,具有进一步优化利用的潜力。     

炼铁大高炉对冶金焦的要求

据统计,我国现有高炉约1370多座,大于1009m3以上容积的高炉约有228座,大高炉比例为16．6％,也就是说1000m3容积高炉仍是我国炼铁的主力。     

生物质灰对煤焦气化反应的影响

生物质灰富含碱金属及碱土金属(AAEM),可作为天然催化剂应用于煤催化气化。生物质灰对煤焦气化反应促进作用也是生物质与煤共气化协同作用的本质原因。然而,生物质灰中AAEM在煤气化过程中会失活,失去部分催化作用。通过固定床热解及气化试验,结合XRD、Raman、XRF及BET等手段,分析了生物质灰种类、添加量、气化温度等因素对煤焦气化反应的影响。结果表明,生物质灰对煤焦气化反应催化作用与AAEM含量及存在形态相关。煤焦气化反应速率随小麦秸秆灰添加量增大而增大,小麦秸秆灰添加量达40%时,煤焦气化反应速率变化趋于平缓。气化反应前期,小麦秸秆灰对煤焦气化反应存在抑制作用;随转化率升高,在相同转化率下,温度越高,小麦秸秆灰催化作用越弱。为抑制小麦秸秆灰中K的失活,以蛋壳作为添加剂,探究了小麦秸秆灰与蛋壳的混灰对煤焦气化反应的影响。结果表明,25%小麦秸秆灰与5%蛋壳的混灰,可进一步增强小麦秸秆灰对煤焦气化反应催化作用。添加小麦秸秆灰使煤焦在气化过程中比表面积增大,孔隙结构丰富,石墨化程度减弱,无定形碳含量增加,气化反应活化能降低,气化反应速率增大。煤焦及添加小麦秸秆灰煤焦气化反应采用随机孔模型...     

碱金属及灰分对煤焦碳微晶结构及气化反应特性的影响

通过对原煤、酸洗原煤、酸洗后负载NaOH的原煤在750~1050℃热解制得焦样,用X射线衍射技术考察了热解温度、NaOH负载量以及灰分对热解过程中煤焦微晶结构变化的影响,并运用高温高压热天平(PTGA)考察了热解后煤焦的气化反应活性。结果表明碱金属及灰分的存在可以明显减小煤焦的微晶结构参数的变化(堆垛高度Lc、微晶尺寸La、及晶层间距d002),阻碍煤焦的石墨化进程,提高煤焦的气化反应性。随着热解温度的升高,堆垛高度Lc增大显著,而微晶尺寸La和晶层间距d002变化较小。煤焦的气化反应性k0和煤焦微晶结构参数Lc、d002存在如下关系:lnk0=a(Lc/d002)+b;研究还表明用氧化还原循环机理来描述碱金属的催化作用机理是不恰当的,但碱金属Na的存在可以明显降低煤焦的石墨化程度,提高煤的活性,对煤焦的气化起到部分催化作用。     

煤焦与水蒸气加压气化反应活性的研究

采用填充床热天平反应器（ＰＢＢＲ）系统,于０．０９８ＭＰａ～２．４５ＭＰａ压力和７５０℃～１０００℃温度下进行了煤焦与水蒸气气化反应的活性研究,以基碳转化率（Ｘ）和比气化速率（Ｂ）作为反应活性的评价指标。结果表明,煤焦的Ｘ和Ｂ随着温度和压力的增加而增加;煤焦的气化反应活性顺序为：褐煤焦＞气煤焦＞贫煤焦。     

脉冲反应和TPD技术研究煤焦的CO2气化行为

用脉冲反应和ＴＰＤ技术研究了铁催化煤焦－ＣＯ２气化行为，考察了铁负载量、催化剂前躯体、复合金属催化剂对催化活性的影响。并用Ｘ－射线光电子能谱（ＸＰＳ）表面分析技术测定了煤焦中的铁原子的表面浓度。研究结果表明，催化剂前躯体为Ｆｅ（ＮＯ３）３是活性最高，ＦｅＳＯ４次之，ＦｅＣｌ３最小，这些影响因素主要表现在煤焦中铁的表面浓度和催化剂存在形态２个方面。ＴＰＤ技术考察了气化反应过程中，煤焦表面生成的炭氧络     

利用气化特性的研究来评价影响气化反应的因素

湿法气流床水煤浆加压气化技术在我国的应用已很广泛,不同生产厂家的工艺大体相同但又有不同。根据国内各个用户的实际运行情况来看,并非所有的煤种都适用于水煤浆气化装置,要保证装置长周期稳定运行并获得较好的经济效益,必须认真细致地选好煤种,并了解该煤种气化的经济性和影响气化经济运行的因素。     

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。     

独立焦化企业调整产品结构,实现扭亏为盈局面分析

综述了目前焦化行业的概况,针对独立焦化企业产品单一、经营状况不断恶化的局面,提出了独立焦化企业产品结构调整的几种思路。以某3家独立焦化企业为例,根据企业实际情况,确定了3种不同类型的产品调整技术方案,并做了简单经济测算。结果显示,经产品调整后,企业可实现扭亏为盈,并有较好的经济效益。建议在初步产品结构调整见效后,还可进行深度产品结构调整,形成产业链,生产精细化工及新材料产品。     

Mechanisms of the alkali metal catalysed gasification of carbon

The catalytic effects of alkali metal salts in the gasification of carbonaceous materials by oxygen, steam and carbon dioxide are described. The most effective catalysts are generally the carbonates, oxides and hydroxides; other active salts tend to convert to these species under gasification conditions. Current theories of the mechanism of this type of catalysis are reviewed. Thermodynamic considerations, the results of thermal analysis and the magnitude of kinetic isotope effects suggest that cyclic sequences of elementary reactions are responsible for the catalytic phenomena.     

碱金属对褐煤气化反应性的影响

以水蒸气作为气化剂,采用热重方法,在900 ℃～1 000 ℃条件下,研究了脱碱金属煤外加不同浓度NaCl和NaAc 900 ℃快速热解的褐煤焦的水蒸气气化反应性,研究结果表明:外加碱金属的形态及温度对其在气化反应中的催化作用有较大的影响,且外加的碱金属均能够降低气化反应过程的活化能,NaAc具有显著的催化作用,并且随着温度的升高而增强;NaCl的催化作用较弱,因此对高NaCl含量煤可进行洗涤,改善气化过程的操作性.     

典型碱金属、碱土金属对不同变质程度煤焦溶损反应的催化作用

试验研究发现,添加碱金属、碱土金属对低变质程度煤焦反应性的催化作用小于焦煤等中等变质程度煤焦反应性。它们对焦炭溶损反应的催化作用顺序为：K〉Na〉Ca〉Mg,且随着添加量的增加,催化作用越强。随反应时间和典型金属添加量的增加,以及温度的升高,焦炭转化率越大。     

Gasification kinetics of oil sands coke

Kinetics of steam gasification of delayed and fluid cokes derived from Athabasca bitumen have been studied in 6.35 cm diameter stirred and fixed bed reactors. Experiments were carried out at atmospheric pressure and at temperatures between 800°C and 930°C. The coke particle size ranged from 0.1 to 3.5 mm, and the steam partial pressure was varied from 15.2 to 60.6 kPa. Scanning electron microscopy, surface area analysis, and mercury porosimetry were employed to relate physical structure changes in the solids to experimental kinetic data. Several kinetic models for gasification were tested with the experimental gasification data. Rate expressions are presented for carbon conversion and for the release of sulphur.     

半焦的生产加工利用现状

概述了半焦产业的特点以及生产和利用的现状,分析了存在的问题并提出了解决问题的建议。     

Role of surface salt complexes in alkali-catalysed carbon gasification

The authors have previously demonstrated the existence of surface salt complexes on alkali-catalysed carbon surfaces under gasification conditions (770–1000 K). Chemical characterization of these complexes coupled with kinetic measurements provide insight into their role in catalytic gasification.     

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.