水洗对准东煤煤质特性影响的实验研究

针对准东煤由于灰中Na含量过高,燃用中会出现严重的积灰问题,在对准东煤中碱金属赋存形态进行研究的基础上,着重研究了水洗温度和时间对准东煤Na脱除量及热解燃烧特性的影响。研究表明,3种典型的准东煤中Na主要以水溶形式存在,水洗可以有效脱除Na,且脱除量与水洗温度和时间密切相关。水洗后煤热解特性指数减小,20、40℃水洗使热解提前,焦炭产量增加,挥发分产量减少,而60℃水洗则相反。水洗使燃烧TG、DTG(热质量损失、热质量损失率)曲线向高温区偏移,燃尽温度和最大燃烧温度升高,最大燃烧速率减小,燃尽时间延长,燃烧特性变差。动力学分析表明,水洗使煤热解第一、三阶段表观活化能减小,第二阶段表观活化能增大,使燃烧表观活化能、指前因子和燃烧反应速率常数减小。Na对煤样热解燃烧存在催化作用,且存在最佳Na含量使催化作用最强。     

高硫强粘结性煤与生物质共热解脱硫脱氮的研究

用回转炉作为高硫强粘结性煤与生物质共热解的反应器,分析了热妥过程中煤与生物质的相互作用机理,研究了热解温度、生物质汪厍量和煤粒度对无机硫脱除率、有机硫脱除率和氮脱除率的影响,结果表明,随着热解温度升高、煤化度降低、生物质添加量增大、煤粒度减小,脱硫脱氮率提高。     

煤热解过程中含硫化物的转化问题研究

煤的热解是煤气化、液化和燃烧等煤热转化过程的基础。煤热解化学研究与煤的热加工技术关系密切,取得的研究结果对煤的热加工有直接的指导作用。另外,煤的热解作为单独的燃前预处理工艺在提高煤的利用效率和污染物控制方面的功能受到越来越多的重视。其学术思想是:不追求煤的百分之百转化,依据煤结构和组成本质以及不同组份的反应性特征,将煤优化集成为洁净的气、液、固体燃料,使煤利用过程效率提高,同时煤中污染物得到经济有效地脱除。     

中低温热解对褐煤脱硫率及半焦中硫含量的影响

以内蒙古锡林郭勒盟褐煤为原料,借助于煤热解制备出民用洁净低硫褐煤半焦,考察了热解温度、升温速率、恒温时间及煤粒粒径等工艺条件对所制备的褐煤半焦中总硫、有机硫及无机硫含量的影响。实验结果表明:在500～800℃热解温度范围内,褐煤半焦中总硫含量随着热解温度的增加呈现先减小后增加的趋势,热解温度为700℃时褐煤半焦中总硫质量分数达到最低值(0.98%);热解升温速率越慢,越有利于褐煤中硫的释放,升温速率为10℃/min时褐煤中硫释放程度最大(脱硫率为67%);热解恒温时间过短或过长都会影响煤中硫的脱除,最佳热解恒温时间为60 min;随着煤粒粒径的增大,热解过程中传质阻力增加,不利于煤中硫的脱除,粒径≤0.2 mm时褐煤半焦中硫含量最低。     

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。     

酸洗处理对典型高硫煤性质的影响研究

研究了煤化学处理中的酸洗处理对煤性质的影响。典型煤(铜川高硫煤)在几种酸溶液中浸洗后,对得到的煤样进行有机质和无机质特性分析、热化学及动力学分析,发现硝酸易与煤中有机大分子发生硝化反应,导致煤中有机大分子分解成有机小分子。气质联用分析显示硝酸较其他酸更易断裂煤中不稳定大分子结构,可能是硝酸与煤中含硫及铁类矿物反应形成酸溶性物质而降低其含量。大部分酸液对钠、钙及镁等的脱除效果较为明显,而氢氟酸对硅、铝、钾等脱除效果明显。氢氟酸液洗煤的活化能较原煤高,硝酸及硝酸盐酸混液酸洗的煤样反应活化能明显下降,即这两种酸液洗后的煤样更易热解燃烧。     

煤中氯在燃烧和热解中释放特性及脱除方法研究进展

论述了煤中氟的赋存形态、分布规律以及煤中氟在燃烧和热解中的释放特性、脱除方法等国内外的研究进展，指出了在该领域研究目前存在的主要问题，对该领域的深入研究具有重要的借鉴作用。     

循环流化床燃烧/煤热解多联供技术研究现状

循环流化床(CFB)燃烧/煤热解多联供技术是我国煤资源的有效利用方式之一.该工艺过程是以CFB为基础,集燃烧和热解工艺于一体,实现了热、电、气、油在一套系统中的联合生产.同时对基于CFB的固体热载体煤热解工艺的研究状况进行了综述.     

煤热解过程中汞析出与汞吸附特性研究

采用煤热解释放出汞,并对热解气体进行汞吸附脱除的燃烧前脱汞的技术路线.在程序升温管式炉系统中,实验研究了大同煤和宝日希勒煤,在N2气氛下热解过程中汞析出和汞吸附的特性.热解结果表明:温度是影响煤热解过程中汞释放的主要因素.随热解温度升高,汞释放率急剧上升,在600℃时两种煤中汞释放率达90%以上;被释放的汞蒸气中以元素汞为主.随停留时间的延长和加热速率的升高,煤中汞释放率显著增加;汞析出仍以元素汞为主.考察了四种吸附剂活性炭、飞灰、Ca(OH)2和5%KMnO4改性Ca(OH)2,对大同煤热解气体中汞的吸附特性.结果表明:随热解温度的升高,四种吸附荆的单位汞吸附量均增大;其中活性炭具有较强的汞吸附能力,吸附率达92%以上;飞灰和另外两种钙基吸附剂的汞吸附率在73%～85%之间变化.     

化学精煤制备的研究

采用ＮａＯＨ／ＨＣｌ处理脱除煤中矿物质及硫是一种制备化学精煤的有效。对帮物质与硫脱除的影响因素及脱除机理进行了探讨，指出了碱处理温度的影响最为显著，其次是碱浓度，煤的粒度，液固化及反应时间也有不同程度的影响。     

微波与氢氧化钠共处理脱除煤中有机硫的研究

以山西新峪煤为研究对象,考察了微波功率、微波辐照时间、NaOH质量分数以及液固质量比等参数对煤中有机硫脱除效果的影响,并对微波处理前后煤样的表面官能团和不同形态硫的含量进行了表征。结果表明,微波与NaOH共处理与两者分别单独处理相比,对煤中有机硫有更明显的脱硫作用,较优的共处理脱硫条件为:微波功率385 W,微波辐照30min,NaOH质量分数10%以及液固质量比10∶1,此时脱硫率高达62.66%。微波处理后煤样中不同形态硫的衍射峰强度明显减弱,与此同时煤中脂肪结构的衍射峰强度也有所减弱。煤中不同形态硫通过微波脱除由易到难的顺序为:硫醇和硫醚,砜类,亚砜,噻吩。在上述较优的工艺条件下新峪煤中硫醇和硫醚的脱除率可达89.87%,砜类的脱除率为79.74%,亚砜类脱除率为44.30%,而噻吩类的脱除率仅为14.07%。微波辐照脱除煤中的有机硫的作用机制主要是通过热效应促进NaOH与煤中的有机硫化物发生反应,同时也能促进煤中键能较小的C—S键直接发生断裂。     

燃煤微生物预处理浮选脱硫的试验研究

研究了煤样中黄铁矿硫的赋存状态以及影响生物预处理浮选脱除煤中硫的几个因素,如不同的煤粒度、不同驯化菌种及不同的细菌组成等,指出煤样中黄铁矿硫的赋存状态适合用微生物预处理浮选脱硫的方法脱除,微生物预处理浮选脱硫是一种有效的洁净煤技术,全硫脱除率可达到42%·同时指出煤驯化接种二次的菌液脱硫效果要比用9k培养基培养的菌液和用煤驯化接种一次的效果要好,但是差别不是太大;细菌的分泌物和细菌细胞在浮选脱硫中是共同起作用的·     

热解及燃烧过程中燃料氮的N2转化特性

利用气相色谱设备实验研究了国内4种煤在热解及燃烧过程中煤中燃料氮向N2的转化特性.研究结果表明:在煤的热解过程中,燃料氮能够转化为N2,煤种不同,N2的转化率也不同;神木煤氮的N2转化率最高,焦作煤最低;随热解温度的升高,燃料氮的N2转化率升高;在煤燃烧过程中,燃料氮同样能够转化为对环境无害的N2,转化率同样与温度有关且随着温度的升高而增加,但当燃烧温度达到1 100℃时,除神木煤外,其他煤中燃料氮的N2转化率均有明显下降;无论是热解还是燃烧,所研究煤中的矿物质均能够促进燃料氮向N2的转化;无论脱灰与否,低温燃烧时燃料氮的N2转化率远比低温热解时高,但在1 100℃下的热解与燃烧时,N2转化率与煤种有关.     

滴管炉中煤粉燃烧NO_x生成量的实验研究

在滴管炉中对１２ 种煤进行了热解实验和燃烧实验．研究了煤中的氮在热解过程中生成的中间产物ＮＨ３ 和ＨＣＮ 与煤种的关系，煤的成分以及中间产物ＮＨ３ 和ＨＣＮ 对煤燃烧中ＮＯｘ 生成量的影响．并提出了用ＶｒＮｆφ（ＨＣＮ）／φ（ＮＨ３） 的值作为预测指数来预测不同煤种在燃烧中的ＮＯｘ 生成量．     

滴管炉中煤粉燃烧NOx生成量的实验研究

在滴管炉中对１２种煤进行了热解实验和燃烧实验。研究了煤中的氮在热解过程中生成的中间产物ＮＨ３和ＮＣＨ与煤种的关系,煤的成分以及中间产物ＮＨ３和ＨＣＮ对煤燃烧中ＮＯｘ生成量的影响。并提出了用Ｖ＾ｒＮ＾ｆφ（ＨＣＮ）／φ（ＮＨ３）的值作为预测指数来预测不同煤种在燃烧中的ＮＯｘ重量量。     

沈阳红阳三矿煤中硫的赋存状态

分析了沈阳红阳三矿煤中各种硫分、灰分和不同密度级的全硫,并研究了硫分与粒度、硫分与密度、硫分与灰分及硫分布率与密度等的关系·指出无机硫占煤中全硫质量分数的7739%,是该煤中硫的主要形态;煤中硫的分布是均匀的,不随粒度、密度、灰分的变化而变化;煤样中黄铁矿呈细小颗粒浸染于煤有机质中,用常规方法脱除比较困难;有机硫的质量分数约为20%,且目前还没有很好的脱除方法,故暂不考虑其脱除问题·     

汾西炼焦煤中硫的赋存形态研究

研究煤中硫的结构、赋存形态对有效脱除煤中硫的影响,节约回收稀缺炼焦煤资源,为建立煤中硫的高效脱除方法提供科学依据,提高煤炭综合利用水平,节约稀缺煤种资源具有重要意义。利用XPS测试方法对汾西高硫炼焦煤中硫的赋存形态进行研究,结果表明,煤中无机硫含量较低,以有机硫为主。有机硫的赋存状态共有3类,含量从高到低依次为硫醇(醚)类、亚砜类、噻吩类。     

超声辅助脱除煤中的有机硫

为了研究超声辅助过氧化氢-乙酸氧化脱除煤中有机硫的机理,选取4种脱灰煤和6种含硫模型化合物作为研究对象,探讨反应温度、反应时间和超声功率对有机硫的脱除影响;采用X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜等手段,对脱硫处理前、后的样品进行表征.结果表明:超声辅助过氧化氢-乙酸脱硫时,有机硫化物硫的含量越高,脱硫...     

抚顺煤热解过程中N2生成的实验研究

利用固定床反应器在600~1 300℃范围内进行抚顺煤的热解实验,研究了热解过程中燃料N向N2的转化,以及脱除矿物质元素和添加催化剂对N2生成的影响.升温速率是20℃/min,热解载气为高纯He,热解产生的N2用气相色谱方法定量分析.实验结果表明,抚顺原煤在600℃热解时N2生成量很少,不足10%.随着热解温度的进一步升高,煤中N向N2的转化率几乎呈线性增长.N2的来源一是直接从煤的大分子结构中释放,二是由矿物质元素与燃料氮之间的固相反应产生.抚顺煤脱除矿物质后热解时,N2的生成量明显减少.Ti、Na、K、Fe、Ca类矿物质元素的加入不同程度地促进了N2生成,而且其作用温度区间各不相同.     

新汶高硫煤的加氢特性——加氢条件和脱硫效果的研究(一)

作者对新汶煤田的高硫煤进行了加氢的研究。在加氢过程中观察到对煤中的硫有显著的脱硫效果,但对有机硫和无机硫的脱除效果不同。本文着重讨论新汶高硫煤的加氢条件和硫的脱除。