东北某露天矿褐煤干燥提质对水分复吸的影响

东北某露天矿褐煤因水分含量高,使用前需要进行干燥提质处理,以提高其燃烧热效率.为研究褐煤干燥提质后对水分复吸的影响,利用傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)、差热/热重分析仪(differential analysis/thermogravimetric analyzer,DTA/TG)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等先进分析手段,结合干燥提质工艺,研究褐煤干燥提质对水分复吸的作用.结果 表明:东北某露天矿褐煤所含主要官能团包括:羟基、亚甲基、甲基、羰基、羧基和醚键.干燥提质后褐煤含水率由44.78％降至25.07％.干燥提质后褐煤静置9d后的含水率为25.75％,水分含量随时间增长无明显变化,水分吸附逐渐达到动态平衡.由于褐煤结构中的孔洞和裂隙减少,含氧官能团分解,干燥提质后褐煤对水分子的吸附能减弱,因此水分复吸不明显.干燥提质可以有效的抑制褐煤对水分子的吸附.     

褐煤提质废水污染特征分析

由于褐煤矿质组成的特点和提质工艺的复杂性,决定了褐煤提质废水在水质组成及含量上具有自身独特的环境学特征。为了建立高效、稳定以及出水水质安全的褐煤提质废水处理技术体系,采用常规分析、色谱、质谱等技术,分析研究了洗选蒸脱法褐煤提质工艺废水的污染特性和特征污染物。研究结果表明,褐煤提质加工的废水的CODCr、BOD5、NH4+-N、挥发酚、氰化物等常规污染指标较高,可生化性差,有机污染组分复杂且不同组分含量差异较大,需经过严格的水处理工艺才能满足污水排放标准的要求。研究为褐煤提质废水处理技术的开发提供了科学依据。     

谈我国褐煤提质技术的发展

褐煤在我国煤炭资源储备中占有重要地位,但褐煤含水量高,含碳量低,应用范围受到限制。褐煤提质之后,水分大幅降低,热值大幅提高,其产品用途广泛,可作为动力、民用、液化、气化及炼焦用煤。随着对褐煤经济价值认识的提高,世界各国开发出了多种褐煤提质加工技术,简要介绍了几种国内比较典型的褐煤提质技术及各种技术存在的优缺点,对国内褐煤提质技术的工业化发展的前景进行了展望。     

水热提质对内蒙褐煤物化结构及水分复吸的影响

为探究水热提质过程中褐煤物化结构的演变规律及其对水分复吸行为的影响,选取内蒙褐煤在170~330℃下进行水热提质,然后进行水分复吸实验,运用化学滴定和氮吸附对煤样物化结构进行表征。结果表明:水热提质使褐煤含氧官能团和孔结构发生很大变化,孔体积和比表面积随提质温度升高呈现先增大后降低的趋势,羧基和酚羟基分别在200℃和230℃后发生显著分解而不断减少;含氧官能团和孔结构的共同作用使提质煤平衡含水量先增大后减少。为降低褐煤复吸水分的能力,在保证提质煤后续良好转化行为的前提下,需选择300℃左右的水热提质温度,尽可能破坏褐煤孔结构和含氧官能团,从而抑制褐煤对水分的复吸行为。     

褐煤提质废物制备高端节能环保材料关键技术与示范

该课题以褐煤提质技术、提质废物及燃煤粉煤灰为研究对象,针对褐煤含水和灰分高、提质固废利用率低及粉煤灰综合利用率低,废渣中含有诸如腐植酸、燃料元素等高质成份等问题,开展褐煤提质、提质废渣及粉煤灰的综合利用研究。上一年度进行了褐煤提质新工艺以及产品性能检测等研究工作,并完成了长春国传能源科技开发有限公司年产50万吨/年提质褐煤项目的选址、备案及环境影响评价等项目前期工作的基础上,本年度完成了50万吨/年洗选蒸脱法褐煤提质生产线的设计与设备的安装和调试工作,其中关键设备高压蒸脱槽及与之配套的三项(二次蒸汽、物料煤、灰水)分离器、疏水罐等的设计和制造工作已近完成,并完成了四套高压蒸脱器及配套装置的制造、安装与调试工作;到目前为止已生产出了提质褐煤产品5万吨;此外,对于褐煤提质废物粉煤灰的研究也取得了较好进展。上一年度完成了粉煤灰熔体基础物性分析工作,以及粉煤灰制备纤维复合外墙和多孔外墙保温材料的工艺和影响因素的研究工作。本年度对粉煤灰制备纤维复合外墙的最优生产工艺进行了更为深入的研究,并完成了10万立方米纤维复合外墙保温材料示范线的建设、设备选型和调试等工作,并进行了部分产品的试生产;对于5万立方米多孔外墙保温材料的示范线工程已经完成建设工作,现正进行设备的选型和部分制造工作。此外,对于纤维产品进行了热学性能以及基础物性的分析和测试研究,同时,对于新型轻质墙板保温材料的制备工艺和产品系能进行了系统的研究,取得了性能良好的轻质保温材料产品。截止到目前为止,该课题总计申请国家发明专利2项,获得国家授权发明专利5项,发表文章4篇,其中,本年度获得国家授权发明专利2项,发表文章3篇,通过该课题的研究可以为褐煤提质废渣及粉煤灰高值利用、为我国褐煤资源丰富但水资源贫乏的蒙东地区工牧业用水提供新的途径,课题研究属于典型的能源废物高值化利用项目。     

锡林浩特褐煤提质同步热分析动力学分析

为研究褐煤提质过程中的现象和规律，本文测定了流动气氛中，锡林浩特褐煤提质过程的非等温热重分析-差示扫描量热法（TG-DSC）同步热分析数据。将无模型法（Friedman法）与多重扫描速率法（升温速率分别为5、10、15、20、25和30K/min）结合，得出不同粒径（74~104μm、104~124μm和124~178μm）下测试样品提质过程的质量动力学模型与热动力学模型。综合两种模型可以发现，粒径越小，质量行为与热行为越一致，并且机理函数模型E1:α、B1:α(1-α)和D1:1/2α适合描述锡林浩特褐煤的提质过程。     

褐煤干燥工艺研究

褐煤是泥炭成岩作用后的产物,是煤化度最低的矿产煤,其特点是水分大、孔隙度大、挥发分高、不粘结、热值低,含有不同数量的腐植酸。褐煤中灰分较高,一般都在15-30%之间;全水含量高,一般在30-45%之间;发热量较低,一般在3000kcal/kg左右。无论作为动力原料还是气化原料,都必须进行提质加工。提高褐煤热值的最有效的方法是干燥脱水。褐煤脱水提质后,其成分和性质更趋近于烟煤,将更有利于运输和贮存。     

褐煤提质联产油工艺的数值模拟与分析

通过褐煤提质联产油工艺(LFC)实验装置进行芒来褐煤热解提质实验,取得流程模拟中需要的原始数据,在对LFC工艺流程模拟的基础上,对其进行分析,计算各操作单元的损失,分析损失产生的原因,指出提高效率的方法。结果表明:原煤处理量为1000.00 kg/h时,须补充甲烷37.80 kg/h;损失的主要原因是由于热量传递的不可逆性和化学反应的不可逆性;LFC工艺的效率为74.39%,可以通过改进工艺、回收利用半焦和热解气的物理来提高系统的效率。     

轻度热解提质褐煤孔结构研究

对霍林河褐煤热重分析的基础上,在管式炉中进行轻度热解实验,通过低温N2吸附研究了热解前后煤样的孔隙特性,考察不同热解温度,恒温时间对煤孔结构的影响。结果表明:热解温度和恒温时间对褐煤的孔结构分布影响较大。褐煤和提质煤的吸附脱附等温曲线都存在吸附回线,但褐煤比提质褐煤的吸附回线宽,说明提质煤的微孔数量减少,大孔数量增多。与褐煤相比,轻度热解处理后,褐煤的比表面积减少,孔容减小,平均孔径增大。     

褐煤提质联产油工艺的数值模拟与火用分析

通过褐煤提质联产油工艺(LFC)实验装置进行芒来褐煤热解提质实验,取得流程模拟中需要的原始数据,在对LFC工艺流程模拟的基础上,对其进行火用分析,计算各操作单元的火用损失,分析火用损失产生的原因,指出提高火用效率的方法。结果表明:原煤处理量为1000.00 kg/h时,须补充甲烷37.80 kg/h;火用损失的主要原因是由于热量传递的不可逆性和化学反应的不可逆性;LFC工艺的火用效率为74.39％,可以通过改进工艺、回收利用半焦和热解气的物理火用来提高系统的火用效率。     

云南液化褐煤分级体系

云南褐煤是可直接液化的理想煤种，建立客观而合理的分级体系，是保证云南液化褐煤资源评价的可靠性和客观性的前提条件。文中通过对大量的煤质资料和先峰褐煤液化试验结果综合分析，在建立回归方程并计算转化率和油产率的基础上，进一步预测了云南褐煤液化性能，探讨和建立了适合云南液化褐煤的分级体系。     

火力发电厂热风送粉锅炉掺烧褐煤分析

下花园电厂#机组容量200MW,锅炉型号为HG-670／／140-9,本文针对中间储仓式制粉系统,采用热风送粉方式的锅炉掺配褐煤进行分析,阐述了褐煤掺烧的安全技术措施;讨论了褐煤掺烧技术应用中所面临的问题,主要有掺烧褐煤的比例,制粉系统的检查与维护．磨煤机出口温度的控制,锅炉运行工况的调整,吹灰器的运行周期等;并提出了掺烧褐煤的建议。     

坚持技术创新走可持续发展道路

通过对选煤各主要环节的工艺设备实施自主式技术改造和大胆革新，使选煤工艺不断优化。产品质量和生产效率不断提高，经济效益不断增长，为企业的可持续发展奠定了技术基础。     

基于可见光-近红外光谱的煤种分类方法

利用便携式地物光谱仪SVC HR-1024对92个烟煤和58个褐煤样本进行光谱测试,烟煤和褐煤在可见光-近红外波段光谱特征差异明显,褐煤的光谱反射率及其斜率均明显高于烟煤.在光谱特征分析的基础上,利用MAO模型法、随机森林法、BP神经网络法和ELM算法进行煤种分类.结果表明:MAO模型法和随机森林法的分类结果较优.若进行大面积、快速遥感识别时,对分类时间要求较高,应选择MAO模型法;若是小面积单一矿区分类,对分类准确率要求较高,选择随机森林法较为恰当.     

如何选择型煤黏结剂

黏结剂是决定型煤品种及其质量的关键辅助原料，不同的煤质需选用不同的黏结剂，不同用途的型煤也必须选择相应的黏结剂。要想根据市场的需求，生产出合格的型煤，必须先确定原料煤，再选择黏结剂，然后才能根据黏结剂的要求，设计型煤生产工艺流程，最后再选择配套的型煤生产设备。     

煤炭洗选技术的现状与展望

阐述了煤炭洗选技术发展的现状,重点说明了新工艺和新设备的基本原理和技术性能,预测了选煤行业的发展趋势,提出了选煤行业需要解决的问题。     

Changes of infrared absorption wave number of aromatic-ring C=C bond of vitrinite and their significance

The humilith series of lignite, long-flame coal, gas coal, fat coal, coking coal, lean coal, meagre coal and anthracite are measured by FIR-1600 infrared spectrophotorneter. The variation curve between the infrared absorption wave number of aromatic-ring C=C bond of vitrinite and its reflectance values are gained, which shows the shift of infrared absorption wave number of aromatic-ring C=C bond of humic coals towards lower wave number with the increase of coalification. It is believed that the coal rank of humilith series can be determined and more evolutional information about coal composition and structure can be obtained by the infrared spectroscopic method.     

加快煤炭企业经济发展的思考

分析了目前制约煤炭企业经济发展的因素,包括宏观政策、产业、生存环境、技术含量、设施、市场环境等,提出了加速煤炭经济发展的新理念与新战略.     

褐煤储层含气量计算

因我国褐煤中煤层气赋存特征认知程度较低,影响了较低煤级煤层气的开发,褐煤中含气量的研究显得尤为关键。基于此,文中对采自内蒙古海拉尔盆地4个褐煤H1,H2,H3,H4样品进行煤岩煤质分析,25℃平衡水等温吸附实验。计算埋深在400～2 000 m吸附气含量;模拟在储层温度、压力、矿化度、密度条件进行甲烷溶解度的测定结果表明甲烷溶解度随压力、温度的同时增加而增大(低于80℃),基于实验结果,计算了不同埋深(温度、压力)下褐煤储层的水溶气含量;测定4个褐煤样品孔隙度,根据马略特定律计算游离气含量。由吸附气、水溶气及游离气含量计算褐煤含气量。结果表明,埋深小于1 000 m的褐煤含气量随埋深增加而增大;埋深大于1 000m随埋深增加而减少。H1含气量较低,H2,H3,H4含气量较高,400～2 000 m埋深的褐煤含气量介于2.57～6.99 m3/t之间,且均随埋深增加而增大。含气量中吸附气、水溶气、游离气含量比例分别为78.7%,9.3%,12.0%.     

超临界水对褐煤、长焰煤气化的实验研究

超临界水对褐煤和长焰煤的气化实验研究表明煤的变质程度越低、煤样的颗粒越小气化率越高;催化剂的种类对气化效果有着显著影响,KOH可使褐煤获得的气体转化率达94．65％,K2CO3获得气体的转化率为73．58％。超临界水对褐煤、长焰煤气化的主要产物是H2、CH4、C2H6、C2H4、CO3实验对低燃烧值的褐煤通过深加工而变为附加值的工业燃料具有理论和实际意义。