脱水污泥-松木共热解生物炭的制备及吸附性能

以脱水污泥(含水率80%)和松木的混合物为原料共热解制备生物炭。研究了松木掺混比、热解温度对生物炭产率和BET比表面积(SBET)的影响,采用元素分析、工业分析和扫描电镜比较了单独热解及共热解生物炭的元素组成和表面形貌。结果表明,生物炭产率随着松木掺混比的增加而提高,随着热解温度的升高而下降。2种原料共热解存在明显的协同效果:松木提高了生物炭的碳元素含量,污泥的水分具有一定的活化作用,生物炭表面粗糙程度增加、SBET扩大。当松木掺混比为60%、热解温度为750℃时,生物炭SBET达到最高的213.4 m2/g。此外,生物炭对水中苯酚的吸附符合准二级动力学,等温吸附过程能用Freundlich模型描述。     

煤焦油加氢精制催化剂研究进展

煤焦油加氢制取清洁油品是实现煤焦油高效转化的有效手段。随着我国对燃料油品标准的不断提高,对煤焦油进行加氢脱氮、加氢脱硫成为研究热点。本文主要介绍了煤焦油性质和煤焦油加氢工艺,重点综述了煤焦油加氢催化剂研究现状,并展望了煤焦油加氢催化剂的研究方向,指出开发新型绿色友好的加氢催化剂是实现煤焦油加氢技术的关键。     

快速热解低温煤焦油的初步分析

对多联产煤焦油的基本性质进行测定,利用色谱-质谱联用仪（GC-MS）对其主要成分进行了分析,结果表明多联产煤焦油与常规煤焦油有很大区别,甲苯不溶物、软化点、水分和灰分比常规煤焦油高得多;酚类化合物含量较高。     

热等离子体热解煤焦油制乙炔

利用热等离子高温、高焓等特性热解煤焦油制乙炔是一条清洁高效的乙炔生产技术。在实验室对热等离子体热解煤焦油反应中的原料进样温度、反应气氛、输入比焓等关键因素展开了研究。结果表明,热等离子体可将煤焦油直接转化为乙炔及其他小分子气态产品,预热煤焦油可改善其流动性从而提高煤焦油和等离子体射流的初始混合效率;氢等离子体的加入可显著提高煤焦油转化率和乙炔收率并减少结焦;随着输入比焓的增加,煤焦油转化率、乙炔收率和气态产品总收率均得到提高。在实验中得到的煤焦油转化率最高为86.3%,乙炔收率最高为24.6%,气态产品总收率最高为51.7%。煤焦油在热等离子体的热解过程中副产乙烯,乙烯收率达到7.9%。乙炔收率和乙烯收率的比值可用于预测气相体系温度。     

调理剂对深度脱水污泥热解特性的影响

采用Fenton试剂(Fe2++H2O2)、CaO和煤调理污泥,然后进行深度脱水。用Plackett-Burman(P-B)进行实验设计,研究了这4种调理物质与温度、通气速率和水分共7个因子对污泥热解的影响权重。结果表明,除H2O2外,其余6个因子对污泥热解均有影响。其中温度影响最大,高温有利于热解可燃气体生成。而通气速率越快,热解产气越少。此外,CaO、煤和水的单独影响实验证明3种因子的存在都有利于CO和H2的生成,且CaO和煤作为调理剂时增强效果好于其与污泥物理混合。污泥内残留水也优于外加水,但水分受温度的影响较大。由此可见,深度脱水湿污泥热解在制可燃气体方面具有一定的优势。     

热等离子体热解煤焦油制乙炔

利用热等离子高温、高焓等特性热解煤焦油制乙炔是一条清洁高效的乙炔生产技术。在实验室对热等离子体热解煤焦油反应中的原料进样温度、反应气氛、输入比焓等关键因素展开了研究。结果表明,热等离子体可将煤焦油直接转化为乙炔及其他小分子气态产品,预热煤焦油可改善其流动性从而提高煤焦油和等离子体射流的初始混合效率;氢等离子体的加入可显著提高煤焦油转化率和乙炔收率并减少结焦;随着输入比焓的增加,煤焦油转化率、乙炔收率和气态产品总收率均得到提高。在实验中得到的煤焦油转化率最高为86.3%,乙炔收率最高为24.6%,气态产品总收率最高为51.7%。煤焦油在热等离子体的热解过程中副产乙烯,乙烯收率达到7.9%。乙炔收率和乙烯收率的比值可用于预测气相体系温度。     

污泥与聚氯乙烯共热解重金属特性

重金属作为污泥热解处理过程中的主要污染物,对其进行严格的排放控制有益于生态环境和人类身体健康。本文通过在水平固定床反应器内开展城市污泥的快速热解实验,探究了温度（500～900℃）及聚氯乙烯塑料（PVC）掺混比（5%和15%）对重金属元素As、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn在生物炭中迁移转化规律的影响。研究发现,提高热解温度和添加PVC有利于降低As、Pb和Zn在生物炭中的残余率,但对Cr、Cu、Mn和Ni几乎没有移除作用。此外,通过分析重金属赋存形态发现,伴随热解温度的升高,除了As以外,生物炭中的其他重金属元素整体向更稳定的形态转化。与此同时,根据重金属的生态风险评估结果发现,当热解温度为500℃和600℃时,原料中PVC的存在会增大所获取生物炭中重金属的生态风险。本文为实际工业热处理污泥提供了关于重金属排放控制方面有价值的参考。     

调理剂对深度脱水污泥热解特性的影响

采用Fenton试剂（Fe²⁺+H₂O₂）、CaO和煤调理污泥,然后进行深度脱水。用Plackett-Burman（P-B）进行实验设计,研究了这4种调理物质与温度、通气速率和水分共7个因子对污泥热解的影响权重。结果表明,除H₂O₂外,其余6个因子对污泥热解均有影响。其中温度影响最大,高温有利于热解可燃气体生成。而通气速率越快,热解产气越少。此外,CaO、煤和水的单独影响实验证明3种因子的存在都有利于CO和H₂的生成,且CaO和煤作为调理剂时增强效果好于其与污泥物理混合。污泥内残留水也优于外加水,但水分受温度的影响较大。由此可见,深度脱水湿污泥热解在制可燃气体方面具有一定的优势。     

微波诱导热解印染污泥制备吸附剂的研究

为了实现污泥的资源化,通过微波热解与化学活化相结合的方法制备污泥吸附剂。采用亚甲基蓝吸附值分析、扫描电镜分析、X射线光电子能谱分析和X射线衍射能谱分析的方法研究了活化剂浓度、干污泥与活化剂浸渍液的固液比、微波辐射功率和微波辐射时间对污泥吸附剂吸附性能的影响。结果为:在活化剂Zn Cl2浓度为40%、固液比1:2、微波辐射功率650W和微波辐射时间10min的条件下,所制备污泥吸附剂的吸附性能达到最佳效果,其亚甲基蓝吸附量为53.21mg·g-1,比表面积为130.364m2·g-1。     

污泥和聚氯乙烯共热解三相产物特性

伴随着社会发展和城市扩张,生活污泥和废塑料的处置压力越来越大,同时热解作为一种资源化处置有机固体废弃物的手段受到普遍关注。本文通过开展生活污泥(SS)和废聚氯乙烯塑料(PVC)在500～900℃共热解实验,探究了温度和PVC掺混比对热解三相产物分布及其性质的影响。结果表明：伴随温度的升高,热解的固相产率下降,气相产率上升,液相产率先上升后下降;与此同时,热解气中的CH₄和CO含量上升,CO₂的含量下降;热解油中有机物含碳数减小,烃类和芳香类有机物比例增大;热解炭表面孔隙结构变得不规则,官能团减少。与污泥单独热解相比,PVC的加入会在降低产炭率的同时提高产气率,且高温下将抑制液相产物的产生。除此之外,PVC有利于提升热解气品质,提高高温热解油中重质组分的含量,并在增大热解炭表面不规则程度的同时使其含氧官能团更为丰富。     

Production of Pitch from Coal Tar Obtained by Light Pyrolysis

Means of improving the electrode pitch in processing coal tar obtained by light pyrolysis have been developed on the basis of operational experience at Makeevka Coke Plant.     

煤热解制焦油的工艺研究进展

煤热解是一种重要的煤炭分质利用技术,中低温热解焦油是制取液体燃料和化学品的重要原料。本文从对煤进行预处理、改变热解气氛、催化热解与催化加氢热解、煤与其它物质共热解、新型耦合热解工艺等方面综述了煤热解制焦油的工艺研究进展,探讨了影响煤热解过程焦油产率的因素及机理,并对各工艺进行了评价。     

煤焦油深度加氢精制非负载型催化剂的研究

煤焦油是重要的化工原料,但是其中大部分却被当做锅炉燃料直接烧掉,不仅造成了煤焦油资源的浪费,并且在燃烧过程中产生SO_x和NO_x,造成了环境污染。本文采用高活性的非负载型催化剂作为煤焦油加氢精制的催化剂,在提高加氢活性的同时可以防止活性组分流失和中毒。实验考察了不同催化剂及保护剂装填方式对煤焦油加氢精制效果的影响,发现采用非负载型催化剂配合保护剂的分级装填方式具有最好加氢效果。     

中低温煤焦油加氢精制工艺稳定性试验研究

加氢精制工艺是煤焦油加氢提质生产清洁燃料技术的关键过程。在1 500 m L固定床加氢装置上,进行了中低温煤焦油加氢精制实验,加氢反应条件为:反应压力10 MPa、氢油比1 000:1、液体体积空速0.4 h-1、保护剂反应器的反应温度为280℃、加氢精制反应器的反应温度为380℃,并考察了加氢精制催化剂的性能和煤焦油加氢精制工艺的稳定性。结果表明:该工艺不仅实现了1 000 h稳定运行,并获得能够满足加氢裂化要求的原料油。     

Hydrofining of Oil Shale Pyrolysis Tar in the Presence of Ultradispersed Catalysts

The results of the catalytic hydroconversion of oil shale pyrolysis tar in the presence of in situ and ex situ synthesized ultradispersed and nanosized MoS₂ particles in a flow reactor at a hydrogen pressure of 7MPa, a temperature of 430–450°C, a feed space velocity of 1–2.9 h^–1, and an H₂/feed flow ratio of 1000 L(NTP)/L with and without recycling the unconverted residue are reported. The optimum conditions of hydroconversion under which the yield of distillate fractions was 91.9 wt % on a raw material basis are proposed. It is shown that the quality of the refined synthetic oil makes it possible to use it in traditional petrochemical processes.     

煤热解工艺焦油产率及性质

世界对于能源的储备、需求、开发利用的格局变化日益明显。我国石油、天然气相对贫乏,褐煤资源丰富。煤热解是褐煤高效洁净利用的关键技术。文章对煤焦油种类及典型的煤热解工艺进行了简要介绍,并对各工艺生产的焦油产率、性质进行了分析。     

糠醛渣的热解及其焦油成分研究

文章以糠醛渣资源的充分利用为出发点,对糠醛渣热解焦油进行了分析研究。实验中首先对糠醛渣进行了工业分析及元素分析。之后在N2氛围下对样品进行了热重实验。通过热解实验收集了玉米芯糠醛渣热解焦油,利用GC-MS分析了焦油成分。结果发现:糠醛渣在450℃保温1 h条件下焦油的产率为12.4%,焦油中含有丰富的苯酚衍生物和C14-C28正构烷烃,此外还有醛、酮、菲、荧蒽、芘的衍生物。     

Staged Condensation of Coal Tar from the Pyrolysis of Coal in a Screw Pyrolyzer

Staged condensation of coal tar was studied with a three-staged condensation system (first stage S1, 100–300 °C; second stage S2, 30–70 °C; third stage S3, 0 °C) to perform on-line preliminary removal of dust and fundamental fractionation of tar components. The dust and heavy components are predominantly distributed in S1. The polycyclic aromatic hydrocarbons are abundant in S1. Aliphatics and monocyclic phenols are abundant in S2, and the tar in S3 is rich in aliphatics and monocyclic aromatic hydrocarbons. With increasing S2 temperature from 30 to 70 °C, the total organics in the water phase in S2 and S3 are least at an S2 temperature of 50 °C, which is advantageous for post-treatment of wastewater.     

利用焦油渣和生化污泥制型煤配煤炼焦的试验研究及应用

为实现焦化危废物的无害化处理,分析了焦油渣、生化污泥两种焦化危废物的特性,采用焦油渣和生化污泥制型煤、并利用该型煤进行了20 kg小焦炉配煤炼焦试验,试验结果表明,在配合煤中添加10%的焦油渣型煤炼焦,可提高装炉煤的堆密度和改善焦炭质量。结合焦油渣和生化污泥产量,实际生产中焦油渣制型煤按照4%的比例配煤炼焦,对炼焦生产工艺影响不大。     

煤焦油加氢技术工业化现状

我国低阶煤资源丰富,中、低温煤焦油产量激增。鉴于中、低温煤焦油含有较多的脂肪烃而芳烃含量较少,适宜于先提取高值化学品,再进行加氢精制或改质处理,生产清洁燃料油品。基于此本文详细分析和对比了国内多家企业的煤焦油加氢技术的工艺特点、技术参数、产品特性,以及工业化推广现状,并展望了煤焦油加氢技术的未来发展方向。