褐煤干燥脱水技术的研究进展

介绍了褐煤的现状以及褐煤利用过程中存在的问题,提出了几种褐煤脱水工艺,如回转管式干燥技术,蒸汽流化床干燥技术、热机械脱水（MTE）等,并分析了各自的特点,最后对MTE工艺机理进行了初步探讨。     

我国褐煤气化技术利用进展

分析了褐煤气化固定床、气流床、流化床三种技术的现状以及我国当前褐煤气化几个主要项目进展情况。     

几种褐煤气化技术

移动床、流化床和气流床等煤气化技术都可应用于褐煤气化,本文主要从煤种特征、不同炉型对入炉煤的要求等方面,就当前典型的煤气化技术应用于褐煤气化的情况进行了简单述评。对褐煤地下气化技术也进行了简单介绍。     

褐煤气化技术评述

移动床、流化床和气流床等煤气化技术都可应用于褐煤气化,褐煤的煤种特征对不同的煤气化技术有不同的适应性,不同的煤气化技术对褐煤气化前的处理有不同的要求。主要从煤种特征、不同炉型对入炉煤的要求方面,就当前典型的煤气化技术应用于褐煤气化的情况进行了评述。并对褐煤地下气化技术进行了简单介绍。     

褐煤干燥技术进展及应用

介绍了转筒、带式、气流、流化床以及振动等主要褐煤干燥技术,对其应用情况及优缺点进行了评述。同时,分析了褐煤干燥技术开发过程中需要考虑的关键因素,如热源、干燥介质以及加热方式等对干燥效果的影响。每一种褐煤干燥技术都有自身的优势和应用范围,将不同干燥技术进行优化组合,是开发经济合理、环境友好的褐煤干燥技术的有效途径之一。     

褐煤气化存在的问题及提质方向

从新型煤气化技术对褐煤的要求出发,对比分析了蒸发式与非蒸发式褐煤干燥技术处理过程中对褐煤产生的不同作用,并着重叙述了非蒸发式褐煤干燥技术对褐煤的改质作用,提出非蒸发式褐煤干燥技术给处理煤化工用褐煤提供了更大的空间。     

褐煤干燥技术综述

褐煤在我国储量巨大,但由于褐煤含水量大,一直阻碍着褐煤的高效利用。本文介绍了褐煤干燥技术的概况,同时,重点介绍了适用于高含水褐煤的干燥技术。褐煤干燥技术对于我国清洁煤的利用是一个重要的研究领域,合适的褐煤干燥在煤化工行业有很好的前景。     

褐煤的化工利用技术进展

随着国民经济的快速发展和西部大开发战略的实施,褐煤的综合开发利用逐渐引起人们的重视,在煤化工方面的应用更是备受关注。从褐煤提质、褐煤气化、褐煤制油三方面对褐煤利用技术研究现状进行了分析,提出了褐煤利用发展趋势。     

褐煤气化技术适用性分析

介绍了几种典型的煤炭气化技术,针对褐煤的特性,分析了不同气化技术对煤中水分、灰分、挥发分、粘结性等煤质特性的适应性以及不同煤质特征对气化技术的影响程度;从煤气用途、资金状况和建设规模、环保要求、采煤技术方面论述了不同气化技术的适用性。     

褐煤干燥脱水提质技术现状及发展方向

为实现褐煤合理、高效利用,减轻褐煤利用中的环境污染,阐述了国内外褐煤干燥脱水提质技术现状,论述了国内褐煤干燥脱水提质技术工业化示范项目的进展情况,说明褐煤经干燥脱水提质处理后,可脱除褐煤中大部分水分,发热量显著提高,提质后的褐煤具有较高的附加值,便于运输、贮存及综合利用。针对褐煤干燥脱水提质过程中存在的烟尘排放量大、能耗高、余热难以回收利用、干燥褐煤成型率低、型煤易爆裂产生碎块等问题,从加强褐煤性质和干燥脱水基础理论研究、加强干燥工艺及其配套干燥设备的研发、加强褐煤干燥后产品利用技术研究3方面提出了褐煤干燥脱水提质技术的发展方向。     

典型褐煤干燥技术比较

分析了国内外典型褐煤干燥技术的原理、关键参数、技术特点等,并从技术适应性、工艺条件、干燥效果、环境影响等方面进行综合评价比较。结果表明:美国K-Fuel工艺要求入炉粒度较其它技术大,适应性稍差;褐煤提质后均可作为锅炉燃料。干燥温度越高,褐煤干燥效果越好。德国泽玛克管式干燥成型技术、美国K-Fuel工艺为带压干燥,其他工艺为常压工艺。5种工艺可降低水分7.0%～25.0%,增加热值3.24～5.94kJ/g;澳大利亚BCB工艺、神华HPU-06工艺、德国泽玛克管式干燥成型技术产品为型煤,规格可调;其他工艺产品粒度变小。神州干燥-干选联合工艺回吸可能性大、自燃特性改善不明显,其余工艺深度脱水后可防止自燃,不易回吸。5种工艺污染物排放均较为简单,对环境影响较小。     

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。     

新型滚筒式褐煤干燥系统的应用

高水分褐煤无论作为燃料还是其它工业利用都很困难,利用新型滚筒式干燥系统干燥褐煤,为后续的加工利用提供了方便。     

流化床气化中小龙潭褐煤灰结渣行为

为探索小龙潭褐煤流化床气化过程中的煤灰结渣行为,采用化学成分、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)相结合对小龙潭煤气化炉内残留渣块和不同温度热处理后煤灰的成分、形貌和晶相组成进行了表征和对比分析,并对升温过程中煤灰的矿物质演变进行了研究。结果表明:在小龙潭气化过程中流化床气化过程中渣块形成时铁元素发生了明显的富集,小龙潭气化残留渣块和950℃煤灰的微观形貌和晶相组成基本相同。小龙潭褐煤在流化床气化过程中950℃左右生成低熔点共融物钙长石、钙黄长石和铁钙辉石等是引起结渣的主要因素。     

褐煤焦中的矿物质对气化动力学的影响

利用热重分析仪研究了水蒸气气氛下霍林河褐煤焦和脱灰褐煤焦的气化动力学特性,并考察了脱灰前后褐煤焦孔结构的变化。结果表明:褐煤原焦气化反应速率在反应初始阶段(转化率30%)高于脱灰褐煤焦,但在反应后期低于脱灰焦,这是因为煤焦中灰分的脱除一方面去除了矿物质的催化作用,另一方面增大了煤焦的孔径,因而减小了气化剂的扩散阻力。灰层扩散控制的缩核模型可以描述褐煤焦水蒸气气化过程,而脱灰后褐煤焦水蒸气气化过程用均相模型可以很好地表示。     

褐煤干燥技术发展及应用现状

论述了国内外褐煤干燥提质技术的发展现状。针对传统热力干燥在褐煤电厂应用中存在的高能耗、高投资和低安全性等问题,开展了褐煤过热蒸汽干燥机理的试验研究和中试试验。结果表明：过热蒸汽的干燥效果优于常规热空气;中试试验系统能稳定、连续地对褐煤进行干燥,且干燥产品符合褐煤干燥实际工业应用的要求。最后提出了过热蒸汽预干燥低质煤提质洁净煤技术（SCU技术）,对其在节能、安全等方面的技术先进性作了具体的对比分析,结果表明：SCU技术节能节水、安全性高,符合中国可持续发展战略和节能减排的要求。     

褐煤等温干燥过程及动力学研究

为研究褐煤干燥过程,利用煤质水分分析仪和微分热重分析方法,对不同粒级的褐煤在不同干燥温度下进行等温干燥试验,得到了样品含水率与干燥时间、干燥速率与含水率的关系曲线。通过粒级分布系数对褐煤进行含水率折算,并用不同干燥模型对试验数据进行拟合,得到了在介质温度140℃下3个干燥阶段的干燥方程及干燥动力学参数。结果表明,引入粒级分布系数得到的干燥速率特征常数k值,与不同粒级的干燥速率特征常数k的均值相近。根据褐煤的干燥速率和水分的存在形式,将褐煤干燥过程分为3个干燥阶段,分析得出干燥方程模型分别用线性干燥模型、Wang经验模型、Page模型较为合理。根据Arrhenius经验公式建立了ln k与1/T的关系,得到褐煤干燥的界面蒸发活化能Ea=17.088 k J/mol,指前因子A=12.47 min~(-1)。