褐煤提质的研究进展

在未来相当长的时期内我国以煤为主要能源供应的格局难以改变,褐煤储量大,但褐煤存在水分高、热值低、长距离输送经济性差等缺点,在利用之前有必要进行提质处理,介绍了几种褐煤提质工艺,并分析了各自特点。     

浅析褐煤提质技术现状

褐煤脱水提质可有效提高褐煤的质量及扩大褐煤用途.针对国内外褐煤提质技术的发展现状进行了分析,介绍了几种典型的褐煤提质工艺,并对国内褐煤提质技术的发展趋势进行了探讨.     

褐煤提质工艺试验研究

褐煤提质改性是褐煤大规模开发利用的前提。对3个褐煤煤样进行提质改性的基础性研究表明,褐煤煤样着火温度较低,干燥脱水时应注意干燥温度和干燥介质;褐煤样的焦油产率较低,可以考虑不回收焦油的轻度热解干馏工艺。随着干馏温度的提高,半焦产率下降的幅度较为明显;在实际工艺参数确定时,要注意严格控制温度。     

扎赉诺尔褐煤热解提质实验研究

为对扎赉诺尔褐煤进行热解提质,利用沉降炉进行实验,主要考察了热解温度、载气流量和进料速率对产物组成及其特性的影响。结果表明:扎赉诺尔褐煤热解产物主要为半焦和气体,焦油含量较少。随热解温度升高,半焦产率逐渐降低,焦油产率先增加后减少,气体产率单调增加;经过热解,煤阶提高,但半焦的燃烧特性变差。     

褐煤提质技术研究进展

由于褐煤存在高水分、高灰分、低发热量、易于风化和自燃的缺陷,致使其加工利用受到限制,为高效利用丰富的褐煤资源,减小褐煤利用过程中产生的环境问题,针对国内外在褐煤干燥脱水、成型和热解方面的提质研究,综述了国内外褐煤蒸发和非蒸发脱水干燥脱水技术、无黏结剂和有黏结剂成型提质技术以及热解提质技术的研究现状,并对我国褐煤提质加工技术的研究方向进行了探讨。     

氧浓度对褐煤低温热解产物的影响

为研究不同氧浓度对褐煤低温热解提质产物的影响,在550℃温度下,进行了0~16%(每间隔2%)氧浓度下的固定床热解试验。结果表明,氧气的氧化供热作用促进气体和液态产物的生成;当氧浓度达到12%时,液态产物产量达到最大,当氧浓度过高时,液态产物发生二次反应的作用加剧,液态产物产量减小;氧浓度达到10%时,样品开始出现局部燃烧,氧气的消耗加剧,固体产物质量减少最快,气体产物质量增长最快,并且固定碳的减少使得提质后煤中灰分增加,导致热值下降,因此在有氧气氛下需降低提质温度及提质反应时间。研究同时表明,氧浓度的升高有助于脱除褐煤中大分子物质中的杂环氮,且在有氧气氛下低温热解可以有效脱除不饱和芳香结构物质。     

褐煤提质技术现状及我国褐煤提质技术发展趋势初探

褐煤是我国东北地区未来可利用的主要能源,但褐煤水分高,易风化自燃,发热量低,直接利用效率低,不利于长途运输,要大规模开发利用必须对其加工提质。本文介绍了我国蒙东地区褐煤资源状况,分析了国内外褐煤提质技术的发展状况,对我国褐煤提质加工的总体发展方向与趋势进行了初步探讨。     

褐煤的脱水提质研究

对内蒙额吉褐煤,采用热压脱水方法,考察了温度、压力、保压时间对褐煤脱水提质的影响,以及工艺过程对硫分的脱除效果,实验结果表明:在160℃、7MPa和保压时间30s的条件下,褐煤水分可降至12.5%以下,水分脱除率达60%以上;在实验条件下,全硫脱除率达45%以上。     

提质后褐煤低成本成型条件研究

针对提质后褐煤由于松散、易碎,在运输过程中造成的环境污染和大量的能源损耗问题,对影响提质后褐煤成型的主要条件,即成型水分和煤料粒度进行了理论分析,并结合自行研制的液压单缸褐煤成型装置分别进行了成型时的水分含量及颗粒级配的试验研究。试验结果表明:合理的成型水分和煤料颗粒级配更有助于提质后褐煤成型,验证了理论分析的正确性,为提质后褐煤的低成本成型提供试验依据和理论参考。     

微波提质褐煤复吸特性的试验研究

为了高效地脱除褐煤中的水分,调控褐煤的界面稳定性,以提高褐煤的品质,将同一微波功率辐照处理后的褐煤在不同相对湿度环境中和不同微波功率辐照处理后的褐煤在同一环境中分别进行复吸试验,探索微波提质后褐煤的复吸机制,并且在这一基础上通过改变处理条件对褐煤的复吸特性进行有效调控。试验表明,褐煤复吸的过程包括扩散和吸附2个环节。环境的相对湿度提高,水蒸气的扩散快,褐煤复吸严重。吸附包括水蒸气与褐煤界面上的极性含氧官能团间的准化学吸附和水蒸气与褐煤表面的吸附,含氧官能团的含量决定褐煤复吸的初始阶段,比表面积是影响褐煤复吸的主要因素。高低功率的配合以及热力预干燥和微波辐照联用的方法均可以经济有效地提高褐煤的界面稳定性,抑制褐煤的复吸。     

霍林河褐煤及其热解焦油管式炉热解试验研究

为深入了解褐煤热解过程,并与霍林河褐煤的喷动载流床快速热解进行对比,对霍林河褐煤及其热解焦油进行了管式炉反应器热解试验研究,利用在线连接的傅里叶红外光谱仪对热解逸出的气体进行了检测。结果表明,霍林河褐煤的管式炉反应器中速热解与喷动载流床快速热解的变化规律基本相同,对于低温热解,煤粉粒径的影响更大。热解焦油的受热反应包括裂解和缩聚两部分,裂解反应生成了CO、CH4、H2等气体,而缩聚反应转化为炭黑,热解过程中焦油在600℃前所发生的二次反应较弱。     

云南昭通褐煤低温热干燥特性的研究

采用低温加热法,以云南昭通褐煤为研究对象,以温度、煤粉粒度为变量,研究其对褐煤干燥特性的影响。结果表明:随干燥温度的提高和煤粉粒径的减小,干燥速率增大,蒸发同样水分的时间缩短,结束干燥的时间提前;温度至少在100℃以上进行云南昭通褐煤的干燥较为适宜;根据实验数据分析计算,发现Hii等人的干燥模型最适合昭通褐煤的低温热干燥过程模拟。     

基于微波技术的褐煤脱水实验研究

 褐煤的脱水是褐煤利用的前提和基础,基于微波辐射的干燥原理,对内蒙古额吉褐煤进行微波干燥实验研究。考察了干燥时间、煤样粒径、微波功率、加热方式对褐煤脱水提质的影响,得到工艺条件为：干燥时间5min、微波功率720w、褐煤粒径3~6mm、加热方式为间歇加热,褐煤脱水率为64.10%。     

褐煤轻度热解与成型关系的研究

介绍了褐煤成型技术的研究现状,对褐煤无粘结剂成型的机理、成型假说进行了分析和总结,指出褐煤中腐植酸和沥青质等是具有粘结性的胶体和有机质,在褐煤热压提质成型过程中起粘结剂的作用。并研究了热解温度及升温速度对褐煤低温热解的影响,进一步表明在不同温度、粒度、保温时间条件下,通过低温热解轻质烃的析出规律及成分分析研究褐煤无粘结剂成型机理是行之有效的。     

褐煤超临界甲醇萃取试验研究

为实现褐煤的高附加值利用并进一步了解褐煤的组成结构,利用超临界甲醇对内蒙古胜利褐煤进行了萃取,考察了温度对萃取物产率的影响。采用气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)分析了萃取产物的化学组成。结果表明:超临界甲醇萃取产率随温度升高而增加;GC/MS检测到产物主要包括含氧化合物(主要为酯、酚、酮类化合物)、脂肪烃类化合物(主要为正构烷烃、芳香族类化合物主要为1～6环的稠环芳烃及其烷基取代衍生物)、芳香族类化合物及含杂原子化合物(主要以含氮化合物和含硫化合物为主)。     

固体热载体制得半焦的结构及热解特性研究

固体热载体干馏工艺对于粉煤的高效洁净利用具有重要意义。采用TG-DTG热分析仪和红外光谱仪分别对固体热介质不同终温制得半焦的结构和热解特性进行研究,结果表明,随着热介质终温的提高,半焦的结构趋于芳构化,反应活性逐渐降低,挥发份初始析出温度、最大失重温度和最终热解温度均逐渐增大。     

高温热解法制备硫化锂实验研究

硫化锂作为硫基固态电解质合成的所需原料,其纯度对电解质材料及电池性能的提升起着关键性作用。本文采用高温热解法制备固态电解质用高纯硫化锂,通过热力学计算对主要反应进行了机理分析,并考察了煅烧温度及时间对产品主含量及碳酸根含量的影响情况。结果表明,硫酸锂与碳的主反应在煅烧温度高于660℃时,Log K＞5,反应进行较为彻底。煅烧温度对产品主含量及碳酸根含量影响较大。在煅烧温度775 ℃,时间1.5 h和原料等摩尔配比的条件下,获得的产品主含量可高达99.9%。     

褐煤脱水动力学性能试验研究

为考察褐煤在不同湿含量和温度下的动态脱水特性,以含氧量约10.5%的烟气为脱水介质,采用流化床脱水装置系统对采自内蒙古东部的褐煤进行脱水试验。结果表明：褐煤的流化床脱水过程分为恒速脱水阶段和降速脱水阶段,平均脱水速率随脱水温度的升高而增加。当脱水温度高于220℃时,只需5 min即可达煤样的拐点干基湿含量值（5%）;在260℃脱水温度下平均脱水速率为4.33 kg/min。最后利用傅里叶变换红外光谱仪分析了流化床脱水煤样的结构变化,发现脱水后煤样中含氧官能团降幅较大,吸收强度仅为原煤的51.03%,煤样的主体结构未发生变化。