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。     

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.     

碱熔融法对褐煤半焦脱灰的研究

半焦是煤在较低温度(低于700℃)下热解的产物,具有相对发达的孔结构,有一定的吸附性能力,但未经改性半焦的吸附能力不及普通活性炭,且灰分含量较高,需要对其进行脱灰处理以提高其性能。本文选用白音华褐煤,在500℃制备半焦,利用碱熔融法对半焦进行脱灰实验。其中着重考察了粒度、碱焦比、反应温度、反应时间以及酸浸条件对脱灰的影响。     

煤炭化学脱灰过程中矿物元素迁移规律的研究

通过化学脱灰法制备超洁净煤,采用系统的分析手段如工业分析、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法和矿物分析等对脱灰过程矿物元素迁移规律进行分析。通过研究发现,碱溶出过程可脱除煤中部分含铝、硅的矿物,煤中大部分矿物质的脱除主要在酸洗工序中。     

由脱灰煤制备富勒烯

以 3种高变质程度的中国煤为原料 ,用电弧等离子体蒸发法制备富勒烯 .富勒烯产品的表征采用质谱、紫外光谱和红外光谱等技术 .采用碱法脱灰技术对 3种煤进行脱灰处理 ,考察了脱灰前后煤样的灰分和相应炭棒中碳含量对富勒烯产率的影响 .结果表明 ,由实验所用煤种均可制得富勒烯 .原料煤本身的化学结构和组成对富勒烯的产率有明显影响 ,表现为富勒烯的产率随炭棒中碳含量的增加而增大 .煤中的矿物质对富勒烯的形成有很强的抑制作用 ,表现为富勒烯的产率随原料煤中灰分的增加而降低 ,这一变化趋势通过对介休焦煤进行不同程度的脱灰处理而得到进一步证实.     

褐煤腐植酸的抽提及其对褐煤吸水性能的影响

褐煤腐植酸含量高,腐植酸中含有多种活性基团,在工业、农业、畜牧业等领域有多种用途。褐煤直接燃烧利用率不大,因此在开发利用褐煤资源前对其进行腐植酸抽提是一种较好的提质方式。本文采用碱浸法对褐煤进行腐植酸的抽提,研究了煤样粒度、抽提条件等因素对腐植酸抽提率的影响,以及干燥的原煤、腐植酸抽提残煤和脱灰煤的水分复吸性能。结果表明:粒度在0.2mm以下的煤样,在超声波条件下抽提腐植酸效果较好;抽提残煤水分复吸率明显高于原煤,但将抽提残煤脱灰处理后,水分复吸率有明显下降,且与原煤脱灰后吸水性能相近,说明抽提残煤的吸水性与煤的孔隙率及表面的极性官能团有关,特别是碱浸法抽提腐植酸时生成的强吸水性羧酸盐类对抽提残煤吸水性有显著影响。     

煤稀碱法连续脱灰制取超纯煤的研究

煤净化后,生产低灰燃料作为一种以煤代替石油的技术,正迅速向前发展。本文选用山西大同煤和宁夏太西煤为原料,在连续实验装置上进行碱处理后再进行酸处理制取灰分在0.5％以下的超纯煤。主要考察了碱和酸处理过程各参数对脱灰的影响以及连续装置操作的可能性。     

同时脱除煤中硫和矿物质的方法

<正> 从环境角度来说,煤在燃烧前脱硫、脱灰是一种十分重要的技术.有效、先进的煤净化技术有部分氧化、氯化、加氢脱硫、碱置换等化学方法以及微波加热法.但只有熔融碱法才能既脱除了煤中矿物质又可脱除煤中有机硫.日本Katsaki Kusakabe等人针对熔融碱法的碱用量至少是煤的2倍,为减少碱用量,推出一种新反应方法——浸渍碱法.即将粉煤与定量的稀碱溶液混合,在室温下搅拌过滤,使煤涂一层碱,用旋转蒸发器除去大部分水后的煤粒在真空下干燥,涂碱煤样在透明石英管反应器里,     

煤基活性炭制备工艺对吸附铜离子性能的影响

高硫高灰煤脱灰脱硫预处理后采用KOH活化法制备活性炭.考察了碱炭比、活化温度、活化时间以及灰分、硫分含量和表面活性剂等对制备的活性炭吸附铜离子的影响.结果表明,在活化温度为820℃,活化时间为1.5h,碱炭比为2.5的条件下制得活性炭比表面积为1 004.5m2/g,铜离子去除率为67.8%;煤中灰分的脱除和添加表面活性剂有利于提高活性炭的吸附性能,但脱硫煤基活性炭吸附性能降低.     

酸洗脱灰对JH煤物化性能的影响研究

以JH煤为原料,采用浓盐酸-氢氟酸两步法制备脱灰煤,并通过单因素法考察反应条件对脱灰煤性质的影响。通过工业分析、元素分析、红外光谱和基氏流动度等方法,对比分析了JH煤在酸洗脱灰前后物化性能的变化。结果表明,酸洗处理能将煤中灰分质量分数降至0. 51%;酸洗处理对煤中脂肪烃化合物影响较小,对芳香烃化合物和含氧官能团影响较大;在N2保护环境下,酸洗处理对煤的黏结性影响不大,但会影响流动性能。     

A new rheometer for direct measurement of the flow properties of coal ash at high temperatures

Development of more effective technologies of utilising low rank coals for power generation has been driven by a demand for higher efficiency, low capital costs and minimal environmental impacts. Fluidised bed systems are regarded as one of the more promising alternative technologies for power generation to overcome the disadvantage of the existing pulverised coal burning power generation plants for low rank coals. However, ash deposition and bed agglomeration are potential problems in fluidised bed processing of coals with high alkali and sulphur contents. In order to gain a better understanding of the mechanism of agglomeration in fluidised beds, a good knowledge of the rheological behaviour of coal ash deposits at high temperatures and under the processing conditions is necessary. Rheological characterisation of materials at high temperatures is difficult due to lack of standard instruments and reliable measurement techniques. We have recently developed a rheometer that has the capability of measuring the rheological properties of coal ash slag over a wide range of temperatures from 600 to 1300°C and under different processing atmospheres. In this paper the features of this unique instrument are described and the experimental technique developed for flow property measurement is outlined. Some typical measured rheological properties of coal ashes from different Australian low-rank coals are presented and discussed to illustrate the potential applicability of the rheometer for high-temperature rheological characterisation. Furthermore, by means of the experimental results obtained it is demonstrated that the alkali content of the coal ash plays a significant role in controlling the rheological characteristics of the ash deposit, which in turn has an important implication on agglomeration in fluidised bed combustion processes.     

煤灰成分对灰熔融特性影响的多角度分析

以实际煤气化生产用原料煤为例,基于生产中煤灰成分与灰熔融特性的检测数据,对煤灰中总酸、总碱、酸碱比以及SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO含量对灰熔点的影响进行分析,对熔融指数FI、灰渣形式与灰熔点的关系进行探讨,旨在从灰成分的不同角度研究煤灰灰成分对灰熔点的影响.结果表明,煤灰中单一化学成分含量多少与煤灰熔融特征温度间没有绝对的规律,且目前不同的学术研究观点也对煤灰成分与灰熔融特性的关系有不同的见解,没有普遍和万能的理论规律,因此需要对二者的关系有一个辩证客观的认识.     

Pb~(2+)在粉煤灰基方钠石上的吸附特性

以电厂粉煤灰为原料,在传统碱熔-水热法中引入脱硅工艺制备粉煤灰基方钠石,运用XRD和SEM对其进行物相和形貌表征,并通过研究不同因素条件下Pb~(2+)的吸附行为来考察Pb~(2+)在粉煤灰基方钠石上的吸附特性。结果表明:在碱度4.5 mol/L、晶化时间12 h、晶化温度100℃条件下能够合成出较高纯度的粉煤灰基方钠石;合成的方钠石相比原状粉煤灰吸附能力显著提高,对Pb~(2+)具有显著的去除效果,可作为重金属处置的高效吸附剂。     

Effects of Xinjiang high calcium coal co-firing on melting characteristics of Ca-bearing minerals in ash

In this study, a high-calcium coal, a high-silicon-aluminum Xinjiang coal and their blends were burnt in a drop tube furnace. The computer-controlled scanning electron microscope (CCSEM) was used to analyze the total ash mineral composition and particle size distribution after combustion. Based on CCSEM analysis, the composition data of single particle ash was obtained. The thermodynamic equilibrium method was used to calculate the liquid phase ratio of minerals in the ash, and the effect of coal blending on the melting characteristics of calcium-containing minerals in the ash was analyzed. The results show that the organically bound Ca easily interacts with other minerals in the coal. The mineral species of Ca-bearing minerals in the bulk ash mainly depend on the included minerals in coal. Co-firing will promote the conversion of calcium-containing aluminosilicate in the ash to calcium-containing complex aluminosilicate, and at the same time promote the melting of calcium-containing minerals. Under low temperature conditions, the particle size distribution of molten calcium-containing minerals in co-fired coal ash is affected by the particle size distribution of the alkali metal; however, under high temperature conditions, co-firing promotes the migration of molten calcium-containing minerals to large particle size ash.     

粒度对煤灰熔融特性的影响及作用机理初探

利用计算机控制扫描电镜(CCSEM)和5E-AFⅡ型智能灰熔点测试仪分别研究了A和B两种典型煤样的矿物组成及粒径分布和煤灰熔融温度。结果表明,煤灰熔融温度随粒径增大呈直线上升的趋势,当粒径大于100μm时,煤灰流动温度大于1 450℃。A、B煤中高岭石、石英、硅铝酸钾、蒙脱石矿物均以中小颗粒的形式存在,方解石分别以小颗粒、粗大颗粒的形式存在,铁氧化物则反之,且内在、外在矿物颗粒分布存在非均一性,这些是导致煤灰熔融特性产生重大变化的根本原因。     

新疆高钙煤混烧对灰中含钙矿物熔融特性影响

选用一种高钙和一种高硅铝新疆煤,在沉降炉中进行不同比例的混煤和单煤燃烧实验。采用计算机控制扫描电镜（CCSEM）分别对燃烧后总灰矿物成分和粒径分布进行分析。基于CCSEM分析获取单颗粒灰成分数据,采用热力学平衡方法对灰中矿物液相比例进行计算,分析混煤燃烧对灰中含钙矿物熔融特性影响。结果表明,煤中有机结合态Ca极易与煤中其他矿物元素发生交互反应,交互反应后含钙矿物种类取决于煤中内在矿种类。混煤燃烧会促进灰中含钙硅铝酸盐向含钙复杂硅铝酸盐转化,同时促进含钙矿物的熔融。在低温条件下,混烧煤灰中熔融含钙矿物粒径分布受碱金属粒径分布影响;但是高温条件下,混烧促进熔融含钙矿物向大粒径煤灰迁移。     

高温气化过程中降低煤灰熔点的实验研究

高灰熔融性好的寨崖底矿煤分别与低灰熔融性的露天煤、府谷煤按不同配比混合,制成2种配煤灰样,用HR-4灰熔点测定仪分别测定其在氧化性气氛和弱还原性气氛下的熔融特征温度。结果表明,配煤能有效改善煤灰熔融特性,但配煤灰熔融性变化与配比之间是非线性关系,弱还原性气氛下配煤改善效果显著。以硼砂作为助熔剂,按不同比例添加到高灰熔点煤潞安矿中,在弱还原性气氛下测定混煤灰熔融温度,结果表明添加少量比例的硼砂可以显著降低煤灰熔融性温度。对混煤灰进行的X-射线衍射实验表明,煤灰中矿物质形态的变化是混煤灰熔点降低的直接原因。     

煤灰成分对灰熔融性影响研究

通过对154个煤样的灰成分进行分析,探讨了煤灰主要成分及煤灰中酸碱比对灰熔融性的影响,并回归出了酸碱比与灰熔融性的关系式,预测结果与实测值具有较好的一致性。     

抑制剂降灰浮选试验研究

为降低浮选精煤灰分,研究了抑制剂种类和用量对煤泥浮选降灰效果的影响,并选出最佳抑制剂种类和用量。结果表明:抑制剂的加入对浮选精煤降灰效果显著,但同时会对精煤产率和浮选完善指标造成一定影响。玉米淀粉的精煤灰分降低最大,但精煤产率和浮选完善指标降低速度更快,因此玉米淀粉作为抑制剂时,选择性较差,严重抑制低灰精煤上浮;亚硫酸钠的精煤灰分降低较少,浮选完善指标降低较快;CMC的精煤灰分降低较多,但同时精煤产率和浮选完善指标总体小于丹宁;丹宁的精煤灰分普遍较低,且精煤产率和浮选完善指标较高。因此,对于试验煤泥,丹宁用量为300 g/t时,降灰效果明显,精煤灰分为10.09%,满足精煤灰分(10±0.1)%的要求,同时对精煤产率和浮选完善指标影响最小,对矿物的抑制效果最优。     

煤泥重介质旋流器在高硫难选煤分选工艺中的应用

介绍了小直径重介质旋流器在南桐高硫难选煤分选工艺中的实际应用,通过定量分析,总结了煤泥重介质旋流器在降灰、脱硫和减少煤泥浮选入料量方面的重要作用。