高砷煤利用过程中的环境影响研究

选取贵州省某村煤、粉煤灰、土壤及农作物作为研究对象进行砷含量研究,并采用逐级化学提取法对粉煤灰进行形态分析.结果表明:该研究区煤、土壤及粉煤灰中砷含量均严重超标,普遍超出100mg/kg;粉煤灰中砷主要以残渣态存在(57％),其次是铁锰氧化物结合态(17.62％)、有机结合态(12.08％)、硫化物结合态(11.68％)、碳酸盐结合态(0.97％)、水溶态和可交换态(0.65％);研究区居民日常燃煤的砷排放量较大,每户日均排放量高达576.22 mg,排放率为48.07％,年均排放量达到0.21 kg;高砷煤利用过程中砷已经对农作物造成了一定影响.     

煤中砷含量的快速测定

建立了一个灵敏、准确、简单的测定各种煤中砷含量的分析方法。     

固体热载体煤热解过程中氮的迁移

在固体热载体煤热解实验装置上考察了石英砂、燃烧灰和气化半焦为热载体对煤热解过程中氮迁移的影响.固体热载体煤热解过程中,热解温度升高有利于煤中挥发分析出,可以促进煤中含氮官能团发生断键,利于氮的脱除.快速热解可促进煤中氮脱除生成HCN和NH3.分别以石英砂、燃烧灰和气化半焦为热载体,研究表明:热载体中矿物质可促进焦油氮分...     

基于热力学平衡计算的煤炭转化过程中砷和汞的迁移转化行为研究

利用热力学平衡计算的方法研究了煤炭燃烧和气化过程中As和Hg的挥发特性及其化学形态分布。研究结果表明,燃烧条件下,当温度大于1200℃时As开始挥发,As在富氧燃烧气氛(O_2/CO_2)下的挥发率大于其在空气燃烧气氛(O_2/N_2)下的挥发率。As主要以气态AsO形式挥发。气化条件下As完全挥发,气化压力对As的挥发率无影响,但对气相中不同As的化学形态分布影响显著。Hg在煤燃烧和气化条件下的挥发率均为100%,且高温下主要以气态Hg形式挥发。     

炼焦过程中砷元素的迁移规律的研究

通过对初始煤样干灰化、配制标准浓度溶液等方法,再用原子荧光分光光度计测定砷元素的含量。然后这些煤样经过高温干馏得到焦炭和氨水、焦油、煤气等,通过湿法消解等一系列的操作,在光度计中测定高温干馏后产品中砷元素的含量,同时和焦化厂的实验数据对照,通过多次反复实验,从而得出砷元素等有害元素在炼焦过程中的迁移规律。     

淖毛湖煤在热解过程中钠的迁移转化规律

采用立式管式炉对淖毛湖原煤和洗煤进行热解,利用电感耦合等离子体-原子发射光谱（ICP-AES）、X射线衍射（XRD）等检测手段研究了淖毛湖煤在不同热解温度下碱金属钠的析出特性及不同赋存形态之间的迁移转化规律。结果表明：乙酸铵洗煤和盐酸洗煤的不溶钠在热解过程中会向乙酸铵溶钠和酸溶钠转化,其中钠的挥发性呈现增加的趋势,释放量在3%～24%;而水洗煤在热解过程中钠会从水溶态、乙酸铵溶态和酸溶态向不溶态和气相迁移转化。原煤中钠主要以水溶态为主,在热解过程中水溶钠会向其他形态转化,其中钠的挥发性先减少后增加,在600℃达到最低。低温下钠的挥发来自乙酸铵溶钠的分解,高温下水溶钠和酸溶钠会进入气相,使得原煤和洗煤在800℃时钠的挥发速率增加。     

洗选过程中硫元素迁移的影响与燃烧释放特性分析

分析煤炭洗选过程硫元素的迁移和燃烧释放特性。以产自山西的某煤炭作为原料,经过加热洗选获得煤炭产品后,分析洗选时间、洗选温度对于硫元素迁移影响,并对比洗选前后硫元素迁移特性。以未经洗选的原始煤炭、洗选后的精煤和矸石作为对象,分析温度、时间等因素对于硫元素燃烧释放特性影响。结果显示,随着洗选温度增加煤炭洗选后黄铁矿硫的脱出率最高,洗选温度升高降低煤炭含硫量,且对比来看,洗选之后硫元素出现降低迁移变化。燃烧释放试验显示,升高试验温度会导致硫释放量增加,高温环境反应20 min以后硫元素几乎完全释放。     

准东煤燃烧过程中钠迁移转化机制研究进展

近年来,中国西部准噶尔盆地发现的大量低阶准东煤田引起广泛关注。准东煤田是中国目前发现的最大整装煤田,已探明储量3 900多亿t,足够供应中国近100 a的煤炭消耗。准东煤具有低灰、低硫、反应活性好、储量大、易开采等特点,是未来煤化工、火力发电的优质燃料。然而准东煤中含有大量碱金属钠,钠在燃烧过程中极易挥发,致使锅炉受热面极易发生沾污、结渣等问题,特别是氯化钠和硫酸钠的迁移会引起一系列灰相关的问题,严重制约了准东煤的大规模、高效清洁利用。综述了准东煤的分布及煤质特征,以及钠的赋存形态及测量方法,详细探讨了钠的内部、外部转化机理,以及煤中无机元素如硅铝酸盐、氯、钙、钾等对钠转化的影响,总结了反应条件如温度、压力、反应气氛、颗粒尺度、添加剂对钠迁移特性的影响。尽管已进行了试验、热平衡计算、模拟等多项研究,但准东煤碱金属释放及迁移引起的灰相关问题仍未从根本上得到解决,对其原因的了解还不够全面,重点回顾研究进展,揭示其形成原因。     

贵州省某村煤中砷含量及赋存状态

基于对贵州兴仁某村煤中砷的含量及赋存状态的研究,得出研究区砷含量分布范围在17.83mg/kg～140.64mg/kg,平均值为93.31mg/kg,远高于中国(4.09mg/kg)和世界(5mg/kg)煤砷含量.其赋存状态复杂多样,煤砷各形态含量比例分布为:残渣态(56.74%)铁锰氧化物结合态(20.74%)硫化物结合态(15.20%)有机结合态(5.07%)碳酸盐结合态(1.73%)水溶态和可交换态(0.52%).煤中砷主要以残渣态形式存在,铁锰氧化物结合态砷含量也较高.其中一个煤样砷含量相对于其他样品较小,有机砷结合态所占比例相对较大,结合前人研究推断:此次研究的煤样多以大分子有机砷结合态存在,但不易提取,导致残渣态砷含量较高.     

外加水分和洗选矸石含量对潞安煤成型的影响研究

潞安煤挥发分低、硫分低,是制备型煤替代民用散煤的较好原料。研究分析了外加水分及洗选矸石含量对潞安煤制备型煤强度的影响。结果表明：潞安煤本身水分含量低,外加水分对型煤强度至关重要;潞安煤型煤适宜的成型水分为11%～12%;外加水分主要通过表面张力发挥作用,并与使用的黏结剂相适应;添加洗选矸石用于制备型煤是煤矿废弃物资源化利用的有效途径之一,但是矿物的种类和成分对成形性有重要影响。对于潞安煤来讲,洗选矸石灰成分以SiO₂和Al₂O₃为主,与无机型煤黏结剂的成分相近,在成型过程中能够起到黏结剂的作用,添加5%的矿物质可起到最佳的成型效果。     

高硫煤全氯乙烯脱硫新工艺

本文介绍了美国全氯乙烯脱煤中有机硫及黄铁矿与矿物质新工艺的开发状况和主要结果。用全氯乙烯萃取煤中有机硫,可脱除煤中30～70%的有机硫,全氯乙烯同时还用作重介质,浮选煤中黄铁矿和矿物质,可脱除90%以上的黄铁矿。该过程热值回收率在86.3～96.5%之间。由于脱除了煤中的矿物质和水分,洁净煤的热值比原煤高40～50%。全氯乙烯脱硫工艺具有操作条件温和、效率高、能量回收率高和选择性好的优点。该工艺除了可得到低硫低灰的洁净煤外,硫可以以硫磺的形式回收:经过多级全氯乙烯浮选,黄铁矿可浓缩到80%以上;全氯乙烯全部循环使用,因而不会对环境造成新的污染。     

煤中氟分布与燃烧排放特性

采用高温水解 -离子选择电极法对我国典型煤种的氟含量进行测定 ,得到了煤中氟分布规律 ,分析了煤中氟含量与灰分的关系及氟化物的赋存形态 .首次通过燃烧实验探索了燃煤过程中氟化物生成规律 ,确定了燃煤氟排放的影响因素 ,得到了燃煤氟排放与煤种、燃烧温度、停留时间、燃烧气氛等因素的影响规律 ,提出了燃煤过程中氟化物的生成机理 .研究结果对煤中氟的燃烧转化和污染治理有指导意义     

燃煤砷污染和抑制的研究进展

对煤燃烧过程中微量砷的污染和抑制的国内外研究现状进行了综述 .概述了煤燃烧过程中微量砷的排放对环境产生的危害 .分析了煤中砷在燃烧过程中不同温度下的转化形态 ,烟气中砷的主要存在形态 ,以及煤中砷在燃烧产物中的配置和主要影响因素 .给出了美国不同电站的燃煤锅炉、工业燃煤锅炉以及民用燃煤锅炉砷的排放因子 .探讨了不同吸附剂与含砷化合物的作用机理 ,以及减少燃煤过程中砷污染的可行性 .强调了加强煤燃烧过程中微量砷排放研究的重要性     

溶剂抽提与煤的净化

本文综述了温和条件下溶剂抽提净化煤的基础研究的进展，讨论了影响抽提的主要因素，提高抽提率的方法，以及该课题的研究现状与展望。     

发展动力煤洗选的经济合理性分析

动力煤洗选是提高煤炭质量、降低有害物含量的主要技术途径。分析了动力煤选煤厂和燃煤用户实现合理经济效益的基本条件及其节煤、减排、排污交（罚）款等影响因素,探讨了发展动力煤洗选的经济合理性条件。     

黄磷生产中砷的分布

通过对电炉法黄磷生产主要物流砷的测定和平衡,弄清了生产中砷的分布。磷矿带入砷量的７４．２％挥发进入炉气,又是进入成品黄磷。     

煤炭地下气化过程中Pb和As的迁移特性

通过实验室地下气化模型实验,研究了褐煤及其气化灰渣中Pb和As的含量及其分布,探讨了其在气化过程中的迁移和富集特性.结果表明,两种元素在气化灰渣中都有一定含量的分布,只是迁移规律不同.Pb在气化过程中易富集在灰渣中,而As是挥发性元素,在灰渣中的含量较少.但在三个气化反应区两种元素又有大致相同的分布规律,即温度最低的干馏干燥区两种元素含量均最高.     

煤拔头工艺中煤和循环热灰混合行为

"煤炭拔头"工艺是将循环流化床技术和煤炭转化技术结合起来的热、电、气、油联产新技术.挡板混合方式适合该技术中循环热灰快速加热煤粉,以达到煤粉快速热解的工艺要求.采用小苏打和玻璃珠作为混合物料,考察了不同挡板角度、挡板个数、挡板形状对混合效果的影响.实验表明,挡板角度为55°,横条挡板形状时,混合效果较好,该结构适用于工业生产.     

煤灰基本特征及其微量元素的分布规律

对兖州矿区煤灰的化学成分、微量元素分布及灰的岩石学特征等方面进行了研究，并对灰产率与微量元素含量分布之间的关系进行了研究，同时对影响煤灰化学成分的因素方面进行了初步探讨。通过对兖州矿煤灰的采样分析可知,研究区煤灰由结晶物质、玻璃状物质和末燃尽有机质组成，其化学成分主要为SiO2,Al2O3,Fe2O3和CaO及少量的O3,P2O5,Na2O和TiO2,煤燃烧过程中微量元素发生了再分布，多数微量元素在煤灰中富集。同时它们在飞灰中富集的浓度明显高于底灰，即随着煤灰粒度的变小，它们在其中富集的浓度越高，其含量与煤灰的粒度成反比。微量元素Th,V,Zn,Cu,Pb与灰产率之间成正相关关系，而Cl与灰产率成负相关关系。