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。     

基于褐煤提质的技术分析与产能实现

褐煤提质通常是对褐煤进行热解或是脱水干燥.褐煤提质后不仅可以解决褐煤直接燃烧时环境污染严重、热利用率低的问题,还可以得到煤焦油和焦炉煤气等多种煤基产品,是褐煤高效、低污染利用的重要途径,低热值褐煤提质新技术装备的研究开发是褐煤提质加工的新技术和工艺装备,使其能达到烟煤的水平.     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

FeCl3的负载对褐煤热解提质中有机硫迁移转化的影响

有机硫的脱除与褐煤的提质是低品质煤清洁有效利用的关键。以富含有机硫的锡盟褐煤为研究对象,分别用机械混合和改进的浸渍法负载FeCl3,对其进行固定床热解提质实验研究,以期获得该过程中有机硫的变迁行为及其释放规律。实验结果显示:FeCl3的负载方式及负载量对锡盟褐煤热解提质过程中硫的迁移转化具有较大的影响,机械混合法负载的FeCl3主要负载于煤样表面,抑制了H2S在气相中的释放,以Fe1-xS的形式滞留于焦中;改进的浸渍法负载的FeCl3不仅能够均匀分布于煤中,而且能与煤中有机官能团发生离子交换,负载量较低时铁以催化热解促进硫在气相中释放的作用为主,负载量较高时则主要与煤中的有机硫及气相中的H2S反应生成Fe1-xS而滞留于焦中;不同方式负载的FeCl3对COS的生成基本上呈现出促进作用,但因不同方法引入的FeCl3在煤中分布的均匀性不同,其作用的大小程度不同。     

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。     

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。     

大跨度球型网架结构高空拼装施工及吊装技术

锡林郭勒盟兴富能源30万吨/年褐煤提质项目煤棚、焦棚是由空间球型网架结构和混凝土结构相结合的混合结构,结构复杂、施工难度大、质量要求高。本文针对性的阐述了钢结构屋盖钢球型网架空间网架结构分片拼装施工,四机抬吊,分片吊装及高空散装关键技术,总结施工经验,为以后类似工程施工提供参考和借鉴。     

乌兰察布褐煤的热解产气与改性特征

为研究乌兰察布矿区褐煤的热解产气与改性特征,在高温三轴多功能试验台进行实验,对褐煤在绝氧条件下,其热解产气量和产出气体的组分进行试验分析.结果表明:乌兰察布褐煤从常温到600℃,产出的烃类气体为110~137Nm~3/t煤,其气体组分主要为CO_2,CH_4,H_2,随热解温度的增加.其气体组分的体积密度发生变化,CO_2浓度随温度增加而降低,CH_4,H_2随温度增加而增加,在600℃时其体积分数均为40%左右.100℃~350℃是褐煤的脱水温度段.350℃~600℃是褐煤提质改性温度段,该温度段褐煤挥发份快速降低,煤质由褐煤改变为无烟煤,煤的发热量快速升高.     

褐煤超临界醇解影响因素的研究

采用自行开发的褐煤超临界醇解提质装置,研究反应温度、反应压力、醇解时间、醇解次数和醇煤质量比对锡林浩特褐煤在超临界醇解中反应特性的影响.结果表明,无催化剂条件下,当反应温度为310 ℃、反应压力为17～18 MPa、醇解时间为120 min、醇解次数为3次和醇煤质量比为4.5∶1时,锡林浩特褐煤的超临界醇解的醇解率为54.03%(同条件下的单次醇解率为39.5%),其反应达到最佳效果.     

盐水介质中煤的早期热解生煤特征和动力学

利用高压釜反应装置，在水介质下对繁峙褐煤进行了低演化阶段的热压模拟实验，考察了碳酸盐钠水介质对热解产物生成过程的影响，探讨了产物的生成特征以及动力学，盐水介质的存在，对褐煤解生烃过程具有一定的催化作用，提高了气态产物和热解沥青的收率，而对热解沥青的进一步热解生油过程几乎没有影响，动力学计算结果表明，在１００℃的地质温度下，碳酸钠提质的存在，可使气态产物和热解沥青的生成速率提高５０％～１００％，碳酸     

我国实现低阶煤煤层气产业化开发利用

<正>继美国褐煤煤层气成功开发之后,我国首次实现了低阶煤(褐煤)煤层气勘探开发重大突破,"低阶煤、多煤层、薄煤层煤层气开采压裂组合及投球分压关键技术研究"取得成功。近日,该项目通过了吉林省科技厅组织的专家鉴定。专家组认为,该项目根据低阶煤、多煤层、薄煤层的特征,依据埋深、厚度及顶底板等特征,在国内首次研究了适用低阶煤、多煤层、薄煤层地区煤层气井的限流射孔优化技术,提出了选用不同孔密的射孔方案;在国内首次研究适用于低阶煤、多煤层、薄煤层地区的煤层气投球分压限流压裂技术;同时,经吉林省珲春煤田3     

褐煤干燥技术分析比较

我国褐煤资源丰富,褐煤含水分高,灰分高,热值低,不宜长途运输。本文介绍了几种主流的褐煤干燥工艺及在国内外的应用现状,并比较褐煤干燥的技术特点。     

不同热解温度下褐煤焦样物相及其微结构变化

热解是褐煤改性提质的重要手段,为研究不同热解温度制取褐煤焦的物相和微结构变化,采集沈北矿区蒲河煤矿褐煤煤样,选取低中高(400,700,1 000℃)3个热解特征温度制取褐煤焦样,通过SEM、XRD、Raman、FT-IR、XPS、低温N₂吸附实验,对褐煤焦样的物化结构进行分析。结果表明：热解温度提高,焦样芳香性增强,含氧官能团O—H、C=O、C—O大幅减少,表面含碳官能团,C—C结构增加,C—H结构减少;400℃和700℃焦样微晶结构缺陷增加,1 000℃焦样微晶结构趋于有序并向石墨化转变;焦样比表面积和孔容积随热解温度提高先增大后减小,700℃焦样拥有最大的比表面积(117.063 7 m²/g)和孔容积(0.068 134 cm³/g),提高热解温度有利于焦样微孔结构发育。     

浅谈风扇磨在高水分褐煤电站中的应用

褐煤又分为老年褐煤和年轻褐煤,由于不同的褐煤的水分、灰分、热值等差异较大,因此不同种类的褐煤对制粉系统的要求(特别是对制粉系统干燥出力的要求)也不相同。该文对风扇磨在高水分褐煤电站引用及风扇磨检修相关问题进行了重点介绍同时介绍了风扇检修的相关问题。通过某工程的投标实例,该文对风扇磨在高水分褐煤电站引用及风扇磨检修相关问题进行了重点介绍。     

煤辐射热分解新工艺与产品分布──对沈北褐煤的初步研究

本文简介了实验室条件下的辐射加热炉新工艺（流程、结构与性能）。初步研究了沈北褐煤５５０～８００℃热分解的产品分布。确证辐射加热炉的升温速度达３００～５００℃／秒,是燃料快速热分解研究的良好工具。指出沈北褐煤辐射热分解的主要特点是：有机质转化率很高,焦油中轻质部份多、酸性成分含量高,煤气中烯烃及“粗苯”产率高,中温和低温阶段即有大量ＮＨ３的生成。该劣质褐煤可用作制取烯烃、粗苯等贵重化工原料,其合适热解温度是７００～７５０℃。此的有机质转化率达４８％,煤气产率达３３０标升／公斤可燃质,焦油产率为７４～９２克／公斤可燃质,Ｃ４以下烯烃产率力１６～１８克／公斤可燃质,“粗苯”产率力１２～１６克／公斤可燃质。并讨论了辐射炉热分解产品生成的原因与该工艺工业化的可能前景。认为：产品的生成是高速加热下煤的一次恒温热分解与挥发产品适度二次热分解的综合结果;由于本工艺过程简单,生产能力大,设备操作等技术条件要求不高,能加工劣质廉价燃料,因而是经济合理、易于工业化的新工艺。