内蒙半焦的脱灰工艺研究

选用内蒙褐煤制得的半焦,用酸碱法进行脱灰实验。考察了硝酸浓度和KOH溶液对脱灰效果的影响。结果表明,热的KOH溶液比常温KOH溶液的脱灰效果好;KOH溶液的脱灰能力比HNO3溶液的脱灰能力强;先进行热KOH溶液处理再进行硝酸处理有利于半焦更好地脱灰。对比脱灰前后半焦孔隙结构的变化,发现灰分从23.76%降到9.83%,比表面积由2.10 m2/g增加到27.69 m2/g。     

化学改性对半焦吸附性能影响

半焦具有固定碳含量高、反应性好、孔隙发达等特点,是一种良好的吸附剂,其表面含有大量含氧官能团,易被修饰,通常用作吸附剂或催化剂,经过改性的半焦可以产生更多的孔隙,具有更好的吸附能力。为了研究化学改性对半焦吸附性能的影响,以神木气体热载体立式热解炉生产的半焦为原料,采用酸、碱等不同改性处理方式对其进行改性。通过FTIR、SEM、氮气吸附等方法研究了酸、碱对半焦的孔结构、形貌、比表面积以及脱灰率和吸附性能的影响。结果表明:半焦经过处理后灰分降低,酸碱联合处理脱灰率高达89.5%。酸改性后的半焦其羧酸、酚类等表面酸性含氧基团的数目增加,比表面积、孔容、孔径以及对亚甲基蓝和碘值的吸附量均有所降低。而碱改性后的半焦比表面积、孔容、孔径以及对亚甲基蓝和碘值的吸附量均增加,表面微孔数量增多,微孔比表面积和微孔孔容分别为0.009 7 m~2/g、35.519 4 cm~3/g,对亚甲基蓝和碘值的吸附量为1.05、714.11 mg/g,表现出良好的吸附性能。不同改性处理条件下,半焦吸附性能的高低分别为:碱处理半焦原半焦酸碱联合处理半焦酸处理半焦。     

褐煤半焦中挥发分对半焦脱灰效果的影响

以云南弥勒褐煤为原料，采用中低温干馏对褐煤进行炭化处理，使褐煤中的大部分水分和挥发分气化除去得到褐煤半焦．控制褐煤炭化条件——炭化终温、炭化时间，得到挥发分含量不同的褐煤半焦，采用絮凝法脱灰，研究半焦的脱灰效果，得到适合脱灰的合理的半焦成分．脱灰后将低灰半焦压制成型，可代替木炭作为硅冶炼还原剂，解决木炭资源缺乏的问题．     

生物质活性半焦制备及应用研究现状

该文分析了生物半焦制备过程中热解温度、热解速率等条件对生物半焦吸附性能的影响。结果表明随热解温度升高,比表面积及孔隙结构呈现先增大后减小趋势,快速热解获得比慢速热解更好孔隙结构。通过活化和脱灰方式对半焦进行改性,改性后的半焦具有更好的吸附性能,也称为活性半焦。生物质活性半焦用于处理染料废水和烟气脱汞等。     

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。     

超细超净煤燃料的制备：Ⅰ.超净煤的制备

本文考察了温度、时间、煤碱比及灰组成等对不同烟煤的熔融碱脱灰、脱硫影响。总脱灰率和脱硫率分别为75％和60％。实验结果表明,反应前煤的预处理脱灰可以大大改善煤的脱灰、脱硫性能,促进杂质的释放。     

热解温度和脱灰处理对褐煤半焦孔结构的影响及分形分析

采用低温氮气吸附法分析了胜利褐煤在低温(350℃~600℃)热解过程中孔结构的变化,研究了热解温度及脱灰处理对半焦的平均孔径、比表面积和孔径分布等孔结构参数的影响,并利用FHH(Frenkel-Halsey-Hill)模型,分别在相对压力为0~0.50和0.50~0.95内计算了不同的分形维数D_1和D_2,用以表征煤样的分形特征.结果表明:在热解过程中,半焦的比表面积与孔容积具有相同的变化趋势,与平均孔径呈相反的变化趋势;当热解温度高于500℃时,脱灰褐煤转化为半焦的过程中孔结构变得更为发达,比表面积和微孔孔容明显增大,孔径区间在0.45nm~1.58nm及2.65nm~10.00nm内的孔数量明显增加;FHH模型分析表明,半焦内存在两种变化趋势相反的分形维数D_1和D_2.D_1可以描述450℃之前脱灰褐煤半焦微孔表面的粗糙程度,D2可以反映出整个热解过程中脱灰褐煤的中孔孔容粗糙程度.     

半焦浮选脱灰原理及研究现状

文章对半焦浮选脱灰原理及研究现状做了简要的介绍,论述了半焦浮选脱灰的研究背景及基本原理,同时对其发展现状进行了总结概述。     

固体热载体煤热解过程中硫的迁移特性

在实验室规模的固体热载体快速热解装置上,以内蒙古富安高硫煤为研究对象,考察热解温度、升温速率及热载体种类对煤中硫在热解产物中分布的影响.结果表明,燃烧灰和气化半焦为热载体时,均具有明显的固硫能力.在650℃热解时,煤中约40%的硫转移至热载体中.由于热载体中碱性矿物质存在形态的差异及其物理性质的不同,低温下气化半焦的固硫能力强于燃烧灰的固硫能力,随热解温度的提高其差异逐渐降低.与慢速程序升温过程相比,由于高温有利于Fe2O3与还原性气体反应生成FeO,快速热解时热载体的固硫能力较强.     

煤半焦的加压流化床气化

为了从煤制取低热值煤气,发展了一种单级加压流化床气化炉。煤半焦在860和950℃的温度、3.5和7公斤/厘米~2压力下,用空气—水蒸汽混合物进行气化。在950℃的较高温度下,为了避免灰结块,半焦在硅石砂粒的床层中进行气化。     

燃烧过程对页岩灰孔隙结构的影响

页岩灰为油页岩及其半焦的燃烧产物,可作为建筑原材料、化工填料和吸附剂等,具有一定的工程应用价值。采用氮气等温吸附/脱附法对油页岩燃烧生成的页岩灰的孔隙结构进行了测量,并对不同升温速率和不同终温所得到的页岩灰的孔隙结构进行了比较,结果表明：如果油页岩在快速升温条件下燃烧所放出的热量能够被周围环境吸收而使得油页岩颗粒温度始终低于其灰熔点温度,所得到的页岩灰的孔容积和孔比表面积较大,适宜工业应用。     

高温下灰熔融对神府煤焦反应活性的影响

采用慢速和快速两种升温速率,在热解温度为950℃～1500℃范围内制得各种神府煤焦,通过酸洗脱灰处理制得相应的脱灰焦,并采用扫描电镜对原煤焦及其脱灰焦表面灰熔融状况进行观察,结果发现：慢速和快速两种热解条件下,随热解温度提高,灰的熔融状况不同;对原焦样酸洗脱灰处理只能除去表面的部分矿物质;同时,采用等温热重分析法,在反应温度为950℃～1400℃条件下,分别考察了灰未熔融热解煤焦（RP950和SP950）和灰熔融热解煤焦（SP1400和RP1400）脱灰前后的CO2气化反应性．对于灰未熔融热解煤焦脱灰后,其反应活性变化不大,在低反应温时略有下降,而在高反应温度时略有增加．对于灰熔融热解煤焦脱灰后,在整个反应温度范围内,反应活性明显增加,增加的程度取决于反应温度．灰熔融和未熔融热解煤焦及其脱灰焦的气化反应过程都是从低温的化学控制转变到高温的扩散控制．     

固体热载体热解府谷烟煤的实验研究

以循环流化床锅炉的循环灰为热载体对府谷烟煤进行了热解实验,考察了热解温度(470℃~630℃)对气液固产物产率和特性的影响,分析了原煤中的硫和氮在气液固三相产物中的分布.结果表明,随热解温度的升高,半焦产率降低,煤气产率从0.97%增加到5.44%,焦油产率从1.96%增加到8.07%;焦油中的轻油含量占80%(质量分数)以上,随热解温度的升高而降低.半焦的灰熔点在1 000℃以上.原煤经过热解后半焦中的硫含量可降到原煤中硫含量的70%(质量分数)左右,氮含量可降到原煤中氮含量的90%左右.     

陕西彬县地区油页岩半焦基本特性研究

油页岩半焦是油页岩干馏后的主要固体废弃物,研究油页岩半焦的基本特性是油页岩半焦综合利用的基本前提。选用陕西彬县油页岩试样,利用低温干馏炉制备了2个半焦试样。采用化学及物理分析方法对油页岩半焦进行了工业分析、元素分析、发热量测定及灰分成分分析,对2个油页岩及其半焦进行了灰熔融特性分析、灰黏度测定、有害元素分析,计算了有害元素的富集因子。研究结果表明:该地区油页岩半焦具有高灰分、较高硫值、低热值及中等结渣倾向的特点;半焦灰在1 300~1 450℃时有较好的黏温特性,与油页岩具有类似的灰熔融特性和黏温特性;半焦中有害元素氟和砷含量较高,砷表现出较强的富集特性。     

碱酸处理对褐煤结构的影响

采用碱酸法对鄂尔多斯褐煤进行了不同温度下的脱灰处理,通过元素分析、FTIR、TG和SEM等分析手段比较了脱灰前后煤的结构变化.结果表明,煤经过碱酸处理后,水含量和灰含量降低,经高温(240℃)酸碱处理,灰分降低到0.84%.碱酸处理过程减少了煤的含氧量,提高了碳含量和发热量.室温碱酸处理会加速煤的热解,使煤的粒度更加均匀.高温碱酸处理降低了煤的挥发分,热失重曲线变缓,小分子间发生聚合反应,增强了煤的紧密性,使煤表面变得粗糙.说明碱酸处理在一定程度上改变了煤的物理化学结构,且高温下更加明显.     

干馏条件对油页岩半焦孔隙结构的影响

油页岩干馏过程中发生挥发分物质的析出,导致颗粒的孔隙结构发生重大的变化,进而会对油页岩半焦的燃烧反应、成灰等特性产生重要的影响。利用扫描电镜、氮气吸附/脱附法对不同干馏温度、不同干馏时间下制备得到的桦甸油页岩半焦进行了孔隙分析,并与前人针对相同样品的油页岩半焦燃烧特性实验研究进行了对照分析。结果表明,在实验范围内,随干馏温度增加,受热解二次反应产生的焦炭对孔隙堵塞的影响,油页岩半焦孔隙比表面积和比容积先增加后减小;随干馏时间增加,伴随着小孔之间的合并,油页岩半焦孔隙比表面积先增加后减小,比容积单调增加。     

油渣水蒸气气化特性及动力学研究

为实现煤直接液化残渣的高效气化利用,以神华煤直接液化残渣所制半焦为研究对象,考察了气化温度、气化剂中水蒸气含量及油渣中残留催化剂对油渣半焦气化反应性的影响,采用混合反应模型,对数据进行拟合,求取动力学参数。结果表明:气化反应温度升高,气化剂中水蒸气配比增加,均有利于提高油渣半焦的气化反应性;油渣半焦与水蒸气的气化反应性强于脱灰油渣半焦;以反应性指数R'表示的油渣半焦气化反应性与以固定碳转化率和反应速率表示的反应性一致;利用混合反应模型求得的油渣半焦与水蒸气的反应总级数为0. 635 8～0. 721 7,活化能为149. 43～198. 85 k J/mol。     

干馏条件对油页岩半焦孔隙结构的影响

油页岩干馏过程中发生挥发分物质的析出,导致颗粒的孔隙结构发生重大的变化,进而会对油页岩半焦的燃烧反应、成灰等特性产生重要的影响。利用扫描电镜、氮气吸附/脱附法对不同干馏温度、不同干馏时间下制备得到的桦甸油页岩半焦进行了孔隙分析,并与前人针对相同样品的油页岩半焦燃烧特性实验研究进行了对照分析。结果表明,在实验范围内,随干馏温度增加,受热解二次反应产生的焦炭对孔隙堵塞的影响,油页岩半焦孔隙比表面积和比容积先增加后减小;随干馏时间增加,伴随着小孔之间的合并,油页岩半焦孔隙比表面积先增加后减小,比容积单调增加。     

褐煤半焦热解温度对其加氢制甲烷活性的影响

利用固定床热解炉在不同热解温度(400~900℃)下制得热解半焦,采用BET和XRD分析手段对不同热解温度的褐煤半焦理化性质进行表征。在高温高压(800℃、4 MPa)条件下,利用固定床反应器对呼伦贝尔褐煤半焦试样进行直接加氢制甲烷的研究。结果表明,呼伦贝尔褐煤半焦在高温高压加氢制甲烷的最优热解温度为600℃;热解温度在600~800℃的半焦加氢反应碳转化率可达82%,产品气中CH_4的质量分数约96%;在400~800℃,半焦比表面积由8 m2/g增大到182 m~2/g,半焦加氢反应碳转化率随比表面积的增大而增加,当热解温度高于800℃,半焦中碳结构的晶面间距d002减小,堆垛高度L002明显增大,d002/L002从0.472迅速减小为0.365,石墨化程度加深,导致其加氢反应碳转化率迅速下降。     

热解温度对型煤半焦气化反应活性的影响

热解温度是影响煤焦气化反应活性的重要因素.以型煤和相似粒度的原煤为样品在不同热解温度下制备煤焦,研究了热解温度对煤焦/CO2反应活性的影响,并对型煤半焦与原煤半焦的气化性能进行比较.结果表明,褐煤中低温热解所得半焦在1000℃以上时具有较高的气化反应活性;在相同热解温度下,型煤半焦的反应活性稍高于原煤半焦;热解温度为650℃～750℃时半焦的反应活性最高.