黏结性碎煤射流预氧化破黏与流化

具有黏结性（黏结性指数10~30）并高灰的劣质煤,如洗中煤难于适应于现有气化技术,但焦化等行业对这些煤的气化高价值利用具有极大的需求。中国科学院过程工程研究所提出了黏结性煤射流预氧化流化床气化技术,采用含氧气体向流化床气化炉稀相区喷射供料,有效破除煤的黏结性,同时强化气固接触和气化反应,实现对黏结性劣质煤的高效转化。采用小型射流预氧化流化床反应器,研究了黏结性指数为20的一种煤通过射流预氧化的破黏与实现流化的效果。分别考察了射流气过量空气系数（ER）和氧浓度（C_O2）、加热炉设定温度（T）对预氧化破黏及煤颗粒流化的影响效果,分析了反应器内射流区的温度分布与生成气组成随时间的变化规律,并对预氧化后的半焦进行了电镜观测和气化反应活性测试及傅里叶红外分析。结果表明,在流化床中通过射流预氧化有效破黏、实现黏结性煤颗粒流化的工艺条件为：T > 950℃,C_O2=21%,ER > 0.1。在有效破黏的条件下射流区内的温度变化平稳,生成气中H₂与CO含量较低,波动较小,而结焦条件下射流区内温度逐渐下降,生成气中H₂与CO含量增加。经历结焦的半焦表面生成了黏结性物质,而经过预氧化成功破黏后的半焦其表面大部分官能团消失。     

用油页岩灰制备沸石分子筛及响应面优化

以兰州窑街油页岩灰为原料制备沸石分子筛,基于单因素试验,采用Box-Behnken Design (BBD)响应面法考察液固比(A)、晶化时间(B)、晶化温度(C)对合成沸石阳离子交换量(Y)的影响效应。结果表明:响应面法建立的模型对合成沸石的Y值具有良好的预测性,优化后提高了沸石Y值。各因素及其交互作用对合成沸石Y值的影响大小依次为:A,C,B和AC,BC,AB。制备Na-X型合成沸石的最优条件为:碱熔温度650℃、灰碱比1:1.7 g/g、液固比4.5:1 mL/g、晶化时间25.2 h、晶化温度83℃,此时沸石Y值达52.44 mg/g。     

升温速率对褐煤热碎性的影响

在公斤级回转窑中利用在线测温装置研究了快/慢速升温速率对褐煤热碎特性的影响.结果表明:随着预设温度从300℃升高到600℃,快速升温呈两阶段,一、二阶段平均升温速率分别为22.75~156.00℃/min和3.70~8.66℃/min,总碎裂率由78.23%升至95.74%,粉化率由9.28%升至25.76%;而慢速升温的平均升温速率为1.00~1.59℃/min,呈一阶段升温,总碎裂率由70.40%升至95.68%,粉化率由6.97%升至15.63%.2种升温方式下褐煤碎裂程度逐步接近,但快速升温促使褐煤粉化程度加剧.结合对快速和慢速升温过程褐煤孔隙结构及表观形貌的分析,明确了升温速率对影响褐煤热碎的内在诱因如水汽行为、挥发分析出和孔结构破坏等具有激化作用,基于此建立了热提质过程回转窑快速升温褐煤热碎描述模型.     

腐植酸-聚丙烯酸盐表面交联吸水性树脂的研究

以风化褐煤为原料制备了腐植酸(HA),采用溶液聚合法合成了聚丙烯酸钠吸水性树脂。通过表面交联反应将HA与聚丙烯酸钠(PSA)复合,制     

综合利用煤系共伴生矿物的重要途径──柔性石墨技术

石墨加工技术现状我国煤系矿产中非金属矿产资源丰富,种类繁多,分布广泛,对有些矿产来说甚至是我国重要的优势矿种,开发利用煤系中的非金属矿产资源常常可以和开发利用煤炭资源结合起来,实现矿产资源的综合开发利用,这样不但节省投资,还可大大提高经济效益、社会效...     

桦甸油页岩和废轮胎的共热解反应行为及协同效应

为了提高油页岩热解制油的效率和半焦的利用价值,将桦甸油页岩和废轮胎共热解,采用热重分析仪和铝甑反应器考察共热解的失重行为、产物产率和组成性质,基于实验值和计算值的差异分析协同效应。结果表明,共热解可以促进挥发分的释放,500℃时实际失重量比计算值高,当废轮胎占比为80%时二者差值为2.86%;共热解过程存在“增油减水”效应,废轮胎占比为50%时实际油产率为32.91%,比计算值高约1.5%,实际水产率比计算值低1.20%～1.77%,同时使热解油中大于350℃的重质组分含量升高;废轮胎热解的半焦发热量达30.43 MJ/kg,热解气中C₁—C₄烃类含量更高,使共热解半焦和热解气的热值高于油页岩热解。     

基于D-最优混料设计的长焰煤浮选药剂的优化

随着优质无烟煤资源的逐渐枯竭,国内外学者广泛的采用储量较为丰富的低阶煤制取超净煤,但采用常规浮选药剂浮选超细颗粒低阶煤时药耗大,分选性差。为了改善超细颗粒低阶煤浮选效果,以神东超细颗粒长焰煤为研究对象,选取非离子型表面活性剂(曲拉通X-100、司盘-80)和常规捕收剂煤油为原料制备新型复合浮选药剂,采用D-最优混料设计的试验方法,建立了复配药剂不同配比与浮选精煤灰分和产率之间的回归模型;通过因子作用分析和响应分析,研究了曲拉通X-100、司盘-80和煤油配比对浮选精煤灰分和产率的影响规律,并探讨了复配药剂中的因子作用与交互作用;通过优化试验,获得了复配药剂的最佳配比。结果表明:浮选精煤灰分和产率不仅受曲拉通X-100(A)、司盘-80(B)、煤油(C)复配药剂单因子的影响,还受复配药剂因子间交互作用的影响;在药剂配比中B或C因子所占比例较大时,会对精煤灰分和产率产生显著的影响,复配药剂因子作用对浮选精煤灰分和产率影响的大小为:BCA; A与B,B与C之间存在显著的交互作用,复配药剂因子间交互作用对精煤灰分和产率影响的大小为:BCABAC;复配捕收剂的最佳配比为:曲拉通X-100体积分数0. 7%、司盘-80体积分数1%和煤油体积分数98. 3%;在最佳配比条件下通过浮选试验可以得到灰分为1. 54%、产率为56. 04%的超净煤;在相同试验条件下与常规捕收剂相比,该复配捕收剂具有降低药耗、提高精煤产率和降低灰分的特点,具有较好的浮选效果。     

膨胀石墨在性炭对煤焦油吸附性的对比研究

对膨胀石墨和活性炭的孔结构进行了对比研究,从热力学和表面化学出发,探讨了膨胀石墨的吸附机理,阐述了膨胀石墨表面和内部独特的网络状大孔结构及其固有的石墨微晶活性表面,这种表面决定了其对煤焦油类物质独特的吸附特性,研究结果表明：膨胀石墨具有低密度、轻质、高化学稳定性和无毒的特点,其大孔结构及其独特的压延柔性,这些特性使其在化工、环保领域具有广阔的应用前景。     

褐煤提质前后成浆特性的研究

褐煤是煤化程度最低的煤种,为泥炭在适度压力下转变而成,煤化程度低,用作气化原料存在许多缺陷,如高水分、高灰分、熔点变化大、机械强度低、热稳定性差、煤气粉尘含量大、料层透气性差等。但将褐煤提质后制备高浓度水煤浆,再通过水煤浆气化加以利用是褐煤利用的一个新途径。本文通过对褐煤原煤和提质型煤成浆特性的研究,通过级配试验、添加剂试验、成浆浓度试验等,得出褐煤经提质后成浆性可以得到很大的提高,为褐煤应用拓宽了应用领域。     

煤基腐植酸对Cd2+的吸附-解吸特性研究

环境pH对腐植酸-重金属的结合稳定性有显著影响,采用不同pH解吸液对吸附Cd2+后的腐植酸(腐植酸-Cd)进行解吸规律研究。结果表明,煤基腐植酸(HA1和HA2)的官能团、腐殖化与芳构化程度是影响腐植酸-Cd稳定性的主要结构特征。HA1较HA2含氧官能团更多,Cd2+吸附量更高,HA1和HA2对Cd2+吸附量在Cd2+初始浓度 100mg/L时分别为905mg/g和582mg/g;|HA1-Cd和HA2-Cd在纯水解吸的保留率总体大于80%;pH=3解吸液中Cd2+保留率降低明显,HA2对Cd2+的保留作用更强|pH=5、7解吸液中随Cd2+初始浓度的增大HA1-Cd和HA2-Cd解吸规律一致,Cd2+初始浓度越高,三次解吸后保留率越大,均在60%左右|ζ电位分析表明,HA-Cd中Cd2+解离存在自发解离和离子交换两种途径,H+、Na+及醋酸根配体的共同作用导致结合不稳定的Cd2+再次释放。