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主办单位:太原理工大学
主管单位:太原理工大学
编辑出版:《煤炭转化》
       编辑部
主   编: 李晋平
副 主 编: 王宝俊
常务副主编: 刘改换
编辑部主任: 刘改换
国内发行:山西省邮政
     报刊发行局
邮发代号:22-44
国外发行:中国教育图
     书进出口公司
发行代号: JT-31
刊号:ISSN 1004-4248/
   CN 14-1163/TQ
刊期::双月刊

 
  《煤炭转化》1978年创刊,原名《煤炭综合利用译丛》,1992年更名为《煤炭转化》。是由太原理工大学主办、主管的国内外公开发行的学术期刊。2017年1月由季刊变更为双月刊。
  办刊宗旨:跟踪世界煤炭转化、煤炭综合利用的最新发展,报道国内外煤炭加工转化的科研开发等成果,促进我国煤转化科学的发展。
  刊载范围: 煤科学;煤的净化和燃烧;煤的热解和焦化;煤的气化和煤气净化;煤的液化和产品提质;煤转化过程中的催化;煤系资源的综合利用等。
  收录情况:被美国《化学文摘》(CA)、美国《科学引文索引》(SCI)的Citation Index、美国《剑桥科学文摘》(CSA)、英国《煤文摘》(COAL ABSTRACT)、英国《皇家化学学会系列文摘》(RSC)、日本《科学技术文献速报》、日本科学技术振兴机构数据库(JST)、波兰《哥白尼索引》(IC)、《中国科技期刊精品数据库》、《中国科学引文数据库》(CSCD)等国内外数据库收录。
当期目次 优先出版 过刊浏览 点击排行
   2019年, 第42卷, 第2期 刊出日期:2019-3-12   
煤溶胀对煤/油加氢共炼中煤转化率的影响及机理研究
王兴兆,李传,邓文安,杨腾飞,任志祥,符欣怡
煤炭转化. 2019,42(2): 1-7. ; PDF 浏览:摘要

选取安徽褐煤为原料煤,在不同温度下用催化裂化油浆对其进行溶胀处理,再将体系进行加氢共炼反应,以考察煤的溶胀对煤/油加氢共炼反应中干基无灰煤转化率的影响,并通过激光粒度仪、比表面和孔隙度仪、SEM、XRD、FT-IR等分析手段对比了溶胀前后褐煤及反应残渣的组成和结构变化。结果表明:油煤浆中的褐煤在200 ℃和300 ℃下均出现溶胀现象,伴随有轻微的转化,但在300 ℃下褐煤的溶胀现象更为明显,且300 ℃溶胀处理后进行加氢共炼反应,体系的干基无灰煤转化率由88.67%增至94.58%,反应残渣含量由4.12%降至2.73%。由表征分析可知,溶胀处理...

三种气氛热处理过程朔州煤中锂和镓及稀土元素的迁移规律
张森,马志斌,郭彦霞,程芳琴
煤炭转化. 2019,42(2): 8-12. ; PDF 浏览:摘要

利用X射线衍射分析仪(XRD)和电感耦合等离子原子发射光谱仪(ICP-AES),分别研究了朔州煤中锂(Li)、镓(Ga)和稀土(REE)元素在空气、氮气(N2)和二氧化碳气氛(CO2)下从300 ℃升温至1 100 ℃过程中的迁移规律。结果表明:在300 ℃~600 ℃范围内,煤中的Li,Ga和REE元素在热处理过程中逸出速率较大,主要与有机质的分解有关;当温度高于600 ℃时,Li,Ga和REE的逸出速率降低并逐渐趋于稳定。热处理气氛对微量元素的逸出有显著影响,空气气氛中Li,Ga和REE的挥发率最大,N2和CO2气氛下Li,Ga和REE的挥发率相当,均比空气气氛中挥发率小,煤中有机质...

内构件移动床碎煤热解中试产物分布特性
武荣成,张纯,许光文
煤炭转化. 2019,42(2): 13-17. ; PDF 浏览:摘要

为验证内构件移动床反应器处理低阶碎煤制取高品质油气效果,在煤处理量为1 000 t/a的中试平台上对0 mm~10 mm神木煤进行了连续运行热解实验,重点考察了炉温900 ℃条件下的煤热解产物分布及其基本特性。结果表明:在控制反应器底部最低排料温度530 ℃时,焦油产率可以达到格金干馏焦油产率的82.9%,焦油含尘量0.16%,焦油中360 ℃以下轻质组分含量为67.0%;半焦产率73.36%,其含S量有所降低,而发热量变化不大;热解气产率11.88%,其中富含甲烷和氢气,CH4+H2达73.0%。中试实验证明内构件移动床反应器可以有效处理碎煤热解,实现连续稳定运行...

褐煤与石莼共热解制备活性炭及其吸附性能
刘靖,何选明,冯东征,柯萍
煤炭转化. 2019,42(2): 18-24. ; PDF 浏览:摘要

将褐煤与石莼的混合物进行低温共热解,再将三相产物中的半焦通过KOH活化制备高性能活性炭材料,并探究活化工艺对活性炭吸附性能的影响。结果表明:褐煤中掺混质量分数为30%的石莼,为共热解最佳掺混比,并可共热解得到半焦。最佳工艺条件为:碱炭质量比3.0∶1、活化时间60 min、活化温度800 ℃,此条件下活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值均达到最大值,分别为1 701.64 mg/g和699.61 mg/g,吸附性能最优。活性炭的BET比表面积高达1 519.318 3 m2/g,微孔比表面积为1 240.491 3 m2/g,微孔结构发达,微孔孔径主要集中在0.4 nm~1.2 nm。FTIR检...

低变质粉煤与沥青成型热解制备型焦的研究
尹宁,宋永辉,陈瑶,赵玲玲,周军
煤炭转化. 2019,42(2): 25-31. ; PDF 浏览:摘要

以低变质粉煤(CY)为原料,沥青(LQ)为黏结剂,采用成型热解技术制备型焦,主要研究了原料粒径、LQ添加量、热解温度、保温时间和氧化预处理等因素对型焦抗压强度与收率的影响规律,采用热重实验对二者的共热解过程进行分析。结果表明:随着LQ添加量的增加,型焦抗压强度呈现先增大后减小的趋势;提高热解温度及进行氧化预处理均可提高型焦的抗压强度。当CY与LQ的粒径分别为75 μm和96 μm,LQ添加量为40%,热解温度为850 ℃,保温时间为5.0 h时,型焦的抗压强度为18.905 MPa,收率为66.07%。热重实验结果表明,CY和LQ共热解过程中存在着明显的...

掺配BDO焦油水煤浆燃烧性能及动力学分析
毛立睿,李寒旭,胡侠,李令权,郑久强,窦媛媛
煤炭转化. 2019,42(2): 39-45. ; PDF 浏览:摘要

利用热重分析法研究了掺配BDO焦油水煤浆的燃烧性能及燃烧反应动力学,并结合XRD和SEM-EDX分析了掺配BDO焦油对水煤浆燃烧性能的影响。结果表明:浆体失重过程主要分为三个阶段,在第二阶段由于BDO焦油中大部分组分失重,随着掺配BDO焦油质量分数的增加,失重速率增大;在第三阶段TG曲线向低温区偏移,说明掺配BDO焦油促进了浆体燃烧。由于BDO焦油中Na+在煤颗粒的表面、边缘和煤颗粒之间形成燃烧的活化中心,使得掺配BDO焦油浆体的(dw/dt)mean和Rw等燃烧性能参数均优于原煤水煤浆的相应燃烧性能参数;在选取Coats-Redfern近似时,水煤浆燃烧在...

中低温煤焦油酚油馏分中酚类化合物的组成
李军芳,毛学锋,胡发亭
煤炭转化. 2019,42(2): 32-38. ; PDF 浏览:摘要

以中低温煤焦油为原料,首先利用实沸点蒸馏装置得到中低温煤焦油的酚油馏分,并对酚油馏分的理化性质进行分析评价,然后对酚油馏分进行酸碱抽提处理得到碱抽提油和抽余油并进行元素分析,再利用衍生化处理和气相色谱相结合的方法对碱抽提油中的酚类化合物进行定性定量分析。结果表明:中低温煤焦油中170 ℃~230 ℃的酚油馏分收率为11.58%(质量分数),酸性组分约占酚油馏分油的65.23%(质量分数),且酚油馏分酸度高达62.04 mgKOH/100 mL;酚油馏分中低级酚含量很高,其中苯酚质量分数为5.84%,甲酚质量分数为20.70%,乙基苯酚质量分数为7.70%...

配煤制气化焦过程中内外在矿物质的转变
苗泽凯,武建军,张一昕,江尧
煤炭转化. 2019,42(2): 46-53. ; PDF 浏览:摘要

选用神府长焰煤(SF)、高硫焦煤(GS)和肥煤(FM),按不同质量比配合制备气化焦,用XRD、能谱分析和环境扫描电子显微镜判断原煤中矿物质种类和内外在形式及焦炭矿物质种类,并用Jade 6软件对焦炭各矿物质进行定量分析。结果表明:三种原煤中的黄铁矿均以外在矿物质形式存在,焦化过程中一部分在碳酸盐类矿物质分解产生的CO2气氛下氧化为磁铁矿,另一部分在还原性气氛下还原为Fe,并在熄焦过程中转变为赤铁矿。原煤中内在赤铁矿处在还原性气氛中被还原并与石英形成铁橄榄石。石英以内在和外在形式存在于原煤中,内在石英与接触的矿物质形成低温共...

H2O分子对MTO反应过程中甲醇活化和乙烯脱除反应的影响
李对春,邢斌,刘红艳,刘平,李瑞丰,王宝俊
煤炭转化. 2019,42(2): 54-64. ; PDF 浏览:摘要

为了研究H2O分子在MTO反应过程中的作用,采用色散力矫正的密度泛函理论方法进行了系统性的计算,构建了周期性的SAPO-34分子筛的结构模型,其骨架类型为CHA,包含36个T位,研究了H2O和CH3OH分子在酸性位点上的竞争吸附,结果表明:H2O分子会优先吸附在酸性位点。在MTO反应乙烯消除反应步骤中,H2O分子在乙烯的消除和分子筛酸性位点还原过程中起到了协同作用。...

不同介质下物理法活化制备兰炭基活性炭实验研究
蒋绪,兰新哲,景兴鹏,宋永辉,邢相栋
煤炭转化. 2019,42(2): 65-71. ; PDF 浏览:摘要

以粒径小于6 mm的废弃兰炭末为原料,高温下分别用水蒸气和CO2为介质活化制备兰炭基活性炭。采用碘吸附实验、N2吸附/脱附实验和SEM等手段对成品的孔隙结构进行表征,比较了不同温度下活化介质对成品孔隙形成过程的影响,并分析了活化机理。结果表明:水蒸气活化速率更快,在温度较低时反应就能充分进行。随着活化温度的升高,两种活化介质制备活性炭的碘吸附值先增加后减小,收率均降低;N2吸附/脱附实验表明,两种吸附等温线均符合I型吸附曲线的特征,成品微孔发达并含有中、大孔,900 ℃和1 000 ℃分别是水蒸气和CO2活化过程的最佳温度,C...

难选尾煤磨矿分级浮选提质实验研究
任瑞晨,郑忠宇,孙得智,程贵彬,董庆国,赵靖雨
煤炭转化. 2019,42(2): 72-77. ; PDF 浏览:摘要

实验使用磨球直径为8 mm的搅拌磨对尾煤进行磨矿,磨矿时间为4 min。将磨矿后煤泥经Φ50 mm小锥角旋流器进行分级,脱除其中硬度大、灰分高的粗颗粒。结果表明:分级后的底流产率为3.26%(质量分数,下同),灰分为60.46%;尾煤分级后,将Φ50 mm旋流器溢流产物进行浮选,浮选实验整体采用一次粗选和二次精选的实验流程进行提质研究;DLVO理论研究表明,能量输入是细泥罩盖污染的重要因素;能量扰动实验结果表明,二次精选有效实现了精煤回收和黏土矿物富集,可燃体回收率最高为21.82%,灰分最低达到9.63%,尾煤灰分最高为87.26%。...

超声条件下表面活性剂的选择性脱除对低阶煤泥浮选的影响
郭伟,刘生玉,栗褒,孙小乐
煤炭转化. 2019,42(2): 78-83. ; PDF 浏览:摘要

通过C80微量热仪和微电泳仪等仪器考察了十二烷基醇聚氧乙烯醚(AEO-15)在低阶煤中有机质和矿物质表面的吸附特性,并在浮选作业前对吸附于低阶煤泥上的表面活性剂进行超声条件下的选择性脱除,以提高浮选低阶精煤品质。结果表明:超声波可以减小低阶煤泥颗粒的粒径,降低颗粒表面的负电性,增加低阶煤表面的疏水性;超声波选择性脱除表面活性剂90 s后的浮选结果,同未超声脱附的浮选结果相比,精煤产率变化不大,灰分降低了1.24%(质量分数,下同),浮选完善度由34.27%增加到36.93%。处理120 s的低阶煤润湿热达到最大(1.69 J/g),超声脱附120 ...

不同营养物质和煤阶对厌氧发酵产氢特性的影响
高瑞珍,李猛
煤炭转化. 2019,42(2): 84-89. ; PDF 浏览:摘要

为进一步优选煤制生物氢的培养基条件和发酵底物,利用河南义马矿井水中分离出的产氢菌(CQ-2),在恒温箱培养条件下,讨论不同产氢培养基的碳源(葡萄糖、甘露醇、乳糖和柠檬酸钠)和氮源(豆面、蛋白胨、酵母膏、尿素、硝酸钾和硝酸铵)的选择,并进行不同煤阶煤的产氢实验。结果表明:培养基底物中最适合的氮源和碳源分别为蛋白胨和葡萄糖;低阶煤的产气效果较好,中、高阶煤产气效果较差;降解后煤的质量和元素成分都有不同程度的变化,与产气能力有较好的相关性;发酵后末端液相产物的pH值降低,Eh值上升,OD600降低,证明CQ-2有良好的生物降...

两种微生物对山西高硫煤脱硫的最优工艺条件
徐杰,刘向荣,杜志鹏,黄洪
煤炭转化. 2019,42(2): 90-96. ; PDF 浏览:摘要

利用大肠杆菌和黄孢原毛平革菌对山西大同高硫煤进行了脱硫最优工艺条件的研究,通过单因素实验考察了煤样粒度、煤浆质量浓度、接种量、pH值、培养时间和培养温度对脱硫率的影响,结果表明:大肠肝菌和黄孢原毛平革菌的最佳脱硫条件是煤样粒度为0.075 mm~0.125 mm,煤浆质量浓度为0.4 g/50 mL,接种量为5 mL,pH值为7.0,培养温度分别为30 ℃和28 ℃,对应的培养时间分别为10 d和14 d;在最佳脱硫条件下,大肠杆菌和黄孢原毛平革菌的脱硫率分别为50.42%和40.17%;通过测定精煤悬浮液的Zeta电位可知,脱硫以后的精煤抗凝聚能力增强;利用红外...

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
花生壳炭用作高炉喷吹燃料的基础特性
李冲,何选明,李翠华,冯东征,柯萍,刘靖
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选取可再生且“碳零排放”的花生壳为原料,在热解装置中进行热解得到终温分别为350 ℃,400 ℃,450 ℃,500 ℃和550 ℃的花生壳炭,并对花生壳炭进行工业分析、元素分析、发热量分析、燃尽率实验和热重实验,判断其是否满足高炉喷吹对燃料的要求.结果表明:五种不同热解终温花生壳炭的一些冶金性能达到了高炉喷吹燃料的质量要求,但灰熔点略低于规定温度范围,需要进一步探索优化方案.花生壳热解炭具有满足高炉喷吹冶金性能要求的可能性....

多段直立炉用于陕北低阶碎煤热解的适用性研究*
吴鹏,苗文华,滕济林,张旭辉,张培林
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为拓宽多段直立热解炉的适用范围,以陕北低阶碎煤为试验对象,搭建移动床层阻力测定装置和连续热解试验装置,研究不同因素对移动床层阻力和气体含尘量的影响,并分析热解产品的性质.结果表明:床层阻力分别随气体流速和床层高度的增加而增大,随下料速度的加快而减小,床层静态阻力比动态阻力高15%左右,气体流速影响最为显著,其次为床层高度和下料速度.当床层高度和下料速度一定时,气体含尘量随气体流速的增加而增大,粉尘平均粒径为87 μm.热解试验所得半焦产率为66.21%,焦油收率为8.72%,达到格金产率的85%,试验系统热效率为88%....

冷却方式对低温热解半焦结构及性能的影响*
胡冰,邹冲,赵俊学,马成,何江永,李小明
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对比研究了经水泡冷却和通氮气冷却方式制得的低温热解半焦的微观结构和理化性能差异.X射线衍射与傅立叶变换红外光谱分析结果表明:氮气冷却半焦样品的官能团强度和碳原子结构有序化程度比水泡冷却的样品高;氮气吸附结果表明:氮气冷却半焦比表面积较小,且10 nm以下的孔隙发达程度不及水冷半焦;可磨性与转鼓强度测试结果表明:氮气冷却半焦样品的可磨性比水泡冷却半焦低20%,抗碎性能高于后者;热重分析结果表明:相较氮气冷却半焦,水冷半焦的燃烧着火点降低了19 ℃,平均燃烧速率更快,燃尽性能更好....

循环流化床燃烧条件下焦炭表面NOx还原机理研究进展
吕俊复,柯希玮,蔡润夏,张缦,吴玉新,杨海瑞,张海
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为使CFB锅炉达到NOx原始超低排放,需要更加深入地理解煤炭燃烧过程中NOx生成和还原机理,其中焦炭对NOx的还原(NOx-char反应)被认为是CFB含氮反应体系中最重要的环节之一.综述了文献中对NOx-char反应的研究结果,围绕基本反应过程、焦炭中矿物杂质作用和影响因素三个部分,较为全面地阐述了焦炭表面NOx还原过程.研究表明,碳原子除可直接作为还原反应物外,还可为CO,H2,NH3等还原性气体提供吸附表面从而间接还原NOx,同时焦炭中的K,Fe,Ca等具有催化活性的矿物杂质能明显促进NOx-char反应.多种还原作用共同存在使得NOx-char反应的影响因素...

基于响应曲面法模拟优化褐煤腐植酸碱提工艺条件
刘云颖,马力通,海波
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通过响应曲面模型的建立,考察变量因素之间的相互作用,在减少实验操作次数的基础上,模拟优化出最佳的提取条件.选取碱提工艺中的碱液质量浓度、液固体积质量比和溶出时间作为变量因素,以腐植酸的提取率为响应值,进行了三因素三水平的Box-behnken的中心组合设计试验.结果表明:预测的最优碱提工艺条件为碱液质量浓度0.049 8 g/mL,液固体积质量比10.44 mL/g,溶出时间3.4 h;腐植酸的预测提取率为17.51%,验证实验的平均提取率为17.05%,与模型预测值相吻合....

粉煤灰活性剂对焊缝性能的影响
刘克铭,姜丙山,马壮
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进行了不同成分粉煤灰活性钨极氩弧焊实验,得到低碳钢Q235A焊接母材焊缝,利用万能试验机对焊缝的拉伸性能进行了检测,并利用静态腐蚀性能测试和电化学腐蚀性能测试对焊缝的耐蚀性进行了检测.结果表明:加入粉煤灰作活性剂得到的焊缝的抗拉强度与无粉煤灰时得到的焊缝的抗拉强度相比无大变化;对于静态腐蚀性能测试,在15% H2SO4溶液、10%NaOH溶液和3.5%NaCl溶液中,粉煤灰1活性焊缝的耐蚀性较常规焊缝的耐蚀性分别提高了1.90倍、1.29倍和1.81倍,粉煤灰2活性焊缝的耐蚀性较常规焊缝的耐蚀性分别提高1.44倍、1.20倍和1.47倍;对于电化学腐蚀...

插层高岭土改性煤沥青的抗老化性能
韩双福,高丽雅,刘晓莉,宋永刚,张福强
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在二甲基亚砜(DMSO)插层处理的基础上,利用高岭土以熔融复合的方式改性煤沥青,并研究高岭土的结构状态、煤沥青的老化机理和改性煤沥青的抗老化性能.X射线衍射结果表明熔融复合过程中高岭土实现了层剥离,透射电镜观察到高岭土在煤沥青基体中呈薄片分散状态.煤沥青氧化是老化的关键,高岭土可能以阻隔空气和延缓传输的方式减少并有效控制了老化反应.与原煤沥青相比,改性煤沥青老化后亚甲基含量增幅降低了42.8%,亚砜基含量增幅降低了32.4%.老化试验进一步证实了高岭土的改性效果,6.0%(质量分数)掺量下针入度比为50.4%,而未改性煤沥青的针...

垃圾衍生燃料与褐煤共热解特性及动力学模型比较
凌鹏,刘亮,刘成,尹艳山,姜哲浩,余俭民
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以城市生活垃圾(municipal solid waste,MSW)的典型组成为样本基础,配制具有稳定物理化学性质的垃圾衍生燃料(refuse derived fuel,RDF).通过升温速率控制,探究不同升温速率对垃圾衍生燃料与褐煤共热解的影响;采用Coats-Redfern模型法以及Friedman,Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)无模型法,得到RDF与褐煤共热解反应动力学参数.结果表明:Coats-Redfern模型中,升温速率为10 ℃/min时,对应生物质组分及塑料类高分子聚合物热解阶段活化能最低;生物质组分及塑料类高分子聚合物热解阶段最优拟合级数分别为0.5及1....

10 kg/h下行床褐煤低氧气化及半焦反应特性
秦中宇,王永刚,戴瑾泽,张雪莹,林雄超
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采用进料量为10 kg/h的下行床反应器对褐煤进行气化实验.结果表明:同无折流结构的小气化炉相比,10 kg/h气化炉的煤气变化趋势尽管一致,但10 kg/h气化炉特有的折流结构能增加煤气的停留时间,促进二次反应及大分子裂解,煤气组成中CH4的体积分数偏高.随着气化剂中氧气体积分数增加,煤气中H2体积分数和CO体积分数呈抛物线变化,CO2体积分数逐渐增加;10 kg/h气化炉气化半焦的反应性比小气化炉半焦的反应性更低,反应性与气化半焦孔隙结构和碱金属变化有关;在10 kg/h气化炉中添加氧气会使气化半焦的孔隙破裂,坍塌程度增大,半焦孔隙趋向介...

煤液化柴油调和及发动机试验研究
白雪梅
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对煤直接液化柴油(diesel of direct coal liquefaction,DDCL)和煤间接液化柴油(diesel of indirect coal liquefaction,DICL)的性质进行了分析,通过调和试验考察了两者的相容性、煤液化调和柴油的性质规律及其对润滑性改进剂的感受性;并通过发动机台架试验考察了煤液化调和柴油的动力性、经济性和排放性能.结果表明:DDCL与DICL有很好的相容性;煤液化调和柴油的密度和十六烷值与其中DICL的质量分数呈线性关系,能够实现两者的优势互补;其对润滑性改进剂具有良好的感受性;在国Ⅳ发动机上有很好的动力性,单位质量油耗略有优势,常规排...

新疆淖毛湖长焰煤地下催化热解反应特性
梁新星,吕俊鑫,舒新前
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设计了适合于地下催化热解/气化的错时喷射催化剂添加装置,在卧式热解反应器中使用四种典型催化剂对新疆淖毛湖长焰煤进行地下催化热解模拟实验.结果表明:四种催化剂可有效提高热解气中H2和CO组分及气态产物产率,催化活性由大到小顺序依次为8%(质量分数,下同)Na2CO3溶液,10%Ca(OH)2溶液,10%CaO粉末,6%FNC(复合催化剂(Fe2O3-Na2CO3-Ca(OH)3));活性较高的Na2CO3和Ca(OH)2使热解气中H2组分提高了19%(体积分数),CO组分增加1.2倍,CH4组分在低温热解区有所增加,但在600 ℃以上热解时无明显效果.半焦和焦油产率较催化前分别下降30%和20%~...

n(Na+)/n(Cl-)对烟气脱氯及脱硫废水零排放的影响
刘畅,赵虹,滕卫明,耿梓文,邱坤赞,杨建国,袁伟中,陈锡炯
PDF 浏览:摘要

半干法脱氯是通过碱基物质将燃煤烟气中的大部分HCl固定到飞灰中,同时将大幅度减少的脱硫(flue gas desulfurization,FGD)废水作为碱基溶剂回喷烟道,从而可实现脱硫废水零排放.通过搭建实验台对烟气中HCl和SO2的反应效率随n(Na+)/n(Cl-)的变化进行了实验研究.结果表明:HCl的反应效率与n(Na+)/n(Cl-)呈正相关,且随n(Na+)/n(Cl-)的增大,其增长趋势逐渐变缓,在n(Na+)/n(Cl-)为4.8时,反应效率已经达到70%以上.针对一台660 WM燃煤机组进行计算,采用半干法烟气脱氯后,脱硫废水量显著下降,由8.01 m3/h降为2.31 m3/h;利用脱硫废水作为碱基...

烟道气碳化水镁石副产碱式碳酸镁碳捕集技术
栗明宏,赵瑞红,柴彤,郝京华,樊新召
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介绍了一种以矿石直接进行碳捕集生产副产品碱式碳酸镁的方法,以天然水镁石(Mg(OH)2)浆液为原料,在固液质量比1∶6,反应温度40 ℃,反应压力1.01105 Pa,模拟烟道气的CO2体积分数为15%的条件下进行碳捕集,同时产出副产品碱式碳酸镁(4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O),此方法不仅降低了捕集成本,而且副产高附加值产品.对反应过程中体系的pH值和物质组成进行了检测,探讨了不同气速对反应时间的影响,并对最终产物进行了滴定分析和热失重分析.实验结果表明:反应终止的pH值为7.73~7.74,较适宜的气速为60 mL/min,此时CO2回收率达40.87%.最终产物碱...

插层高岭土改性煤沥青的抗老化性能
韩双福,高丽雅,刘晓莉,宋永刚,张福强
煤炭转化: PDF 浏览:摘要

在二甲基亚砜(DMSO)插层处理的基础上,利用高岭土以熔融复合的方式改性煤沥青,并研究高岭土的结构状态、煤沥青的老化机理和改性煤沥青的抗老化性能.X射线衍射结果表明熔融复合过程中高岭土实现了层剥离,透射电镜观察到高岭土在煤沥青基体中呈薄片分散状态.煤沥青氧化是老化的关键,高岭土可能以阻隔空气和延缓传输的方式减少并有效控制了老化反应.与原煤沥青相比,改性煤沥青老化后亚甲基含量增幅降低了42.8%,亚砜基含量增幅降低了32.4%.老化试验进一步证实了高岭土的改性效果,6.0%(质量分数)掺量下针入度比为50.4%,而未改性煤沥青的针...

褐煤氧化自热过程中化学结构的演变
赵欢,辛斌斌,李永健,Arash TAHMASEBI,李记,曾文,耿秀振,余江龙
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利用线性升温模拟褐煤由低温氧化到自燃的快速自热过程,结合FTIR,对比分析褐煤氧化自热过程中化学结构的变化.褐煤的氧化自热过程经历了四个特征温度,即自热起始温度(tsp)、交叉点温度(tcp)和燃烧温度(tc1,tc2).研究表明:褐煤氧化自热期间,—CH3和—CH2—的减少以及n(—CH3)∶n(—CH2—)的升高显示出氧更易攻击—CH2—;Ar—O—CO—R和R—O—CO—R随着氧化自热的加剧逐渐增加,而在tc1后发生水解;褐煤氧化自热初期不断增加的Ar—CO—Ar在tcp后大量分解生成气体氧化产物;褐煤的氧化自热经历tc1后,起初相对稳定的芳香族CC快速减少;Ar...

10 kg/h下行床褐煤低氧气化及半焦反应特性
秦中宇,王永刚,戴瑾泽,张雪莹,林雄超
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采用进料量为10 kg/h的下行床反应器对褐煤进行气化实验.结果表明:同无折流结构的小气化炉相比,10 kg/h气化炉的煤气变化趋势尽管一致,但10 kg/h气化炉特有的折流结构能增加煤气的停留时间,促进二次反应及大分子裂解,煤气组成中CH4的体积分数偏高.随着气化剂中氧气体积分数增加,煤气中H2体积分数和CO体积分数呈抛物线变化,CO2体积分数逐渐增加;10 kg/h气化炉气化半焦的反应性比小气化炉半焦的反应性更低,反应性与气化半焦孔隙结构和碱金属变化有关;在10 kg/h气化炉中添加氧气会使气化半焦的孔隙破裂,坍塌程度增大,半焦孔隙趋向介...

镜质组随机反射率对焦炭热态强度的影响
郑超,罗东,颜科求,王勋,周勇,田永胜,王光辉
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将镜质组随机反射率Rran分为5个子区间,各区间所占百分比标记为R1,R2,R3,R4和R5,以这5个指标作为实验变量,在满足捣固炼焦对配合煤质量要求的前提条件下,实施了35组5 kg试验焦炉捣固炼焦实验.结果表明:R1,R2,R3,R4和R5这5个指标与w(Vdaf)值、Rmax值、G值和Y值之间都有着较强的线性相关性,相关系数R分别为0.933,0.976,0.858和0.564;采用R1,R2,R3,R4和R5预测焦炭反应性,预测精度高;R1含量增加会明显劣化焦炭热态强度,R3和R4含量增加会提高焦炭热态强度,同时,R1,R2,R3,R4和R5对CRI的影响程度大小为R1>R3=R4>R5&...

花生壳炭用作高炉喷吹燃料的基础特性
李冲,何选明,李翠华,冯东征,柯萍,刘靖
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选取可再生且“碳零排放”的花生壳为原料,在热解装置中进行热解得到终温分别为350 ℃,400 ℃,450 ℃,500 ℃和550 ℃的花生壳炭,并对花生壳炭进行工业分析、元素分析、发热量分析、燃尽率实验和热重实验,判断其是否满足高炉喷吹对燃料的要求.结果表明:五种不同热解终温花生壳炭的一些冶金性能达到了高炉喷吹燃料的质量要求,但灰熔点略低于规定温度范围,需要进一步探索优化方案.花生壳热解炭具有满足高炉喷吹冶金性能要求的可能性....

活化时间对加氢半焦气化废水吸附性能的影响
郑征,周三,景旭亮,汪国庆,王涛,马志超
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以加氢半焦为原料,利用下落床和固定床装置,高温水蒸气活化直接制得廉价的活性焦,并对其进行高浓度和低浓度气化废水处理实验.在优化的制备条件下,分别考察了活化时间对活性焦吸附指标和废水吸附性能的影响.结果表明:随着活化时间由5 s增加到120 min,所制备活性焦的苯酚吸附值和碘值先增加后略微下降,总比表面和总孔容增加.未活化的加氢半焦吸附指标较低且废水吸附效果较差.采用下落床活化,活化时间为5 s时,活性焦吸附性能提高不明显;而采用固定床活化,活性焦吸附性能明显提高.当活化时间为90 min时,活性焦的苯酚吸附值和碘值达到...

O2/CO2气氛下生物质三组分的燃烧特性
王廷旭,方庆艳,马仑,郭岸龙,张成,陈刚
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采用热重分析法对生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)进行O2/CO2燃烧特性实验,分析了不同气氛(O2/N2和O2/CO2)、氧体积分数(10%,21%和40%)和升温速率(10 ℃/min,20 ℃/min和30 ℃/min)对三组分O2/CO2燃烧特性的影响.结果表明:与O2/N2气氛相比,在O2/CO2气氛下三组分燃烧过程存在不同程度的延迟,主要体现在焦炭燃烧阶段;由于木质素焦炭质量分数较高,因此其燃烧延迟相较于纤维素和半纤维素更加明显.O2/CO2气氛下,由于三组分氧含量较高,氧体积分数增大对三组分挥发分燃烧阶段影响较小;而氧体积分数增大对焦炭燃烧阶段产生了明显的...

低温合成碳化钙的热力学分析与实验验证
刘思源,陈思远,姜标,赵虹
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为了降低碳化钙合成温度,研究了碳(C)和氧化钙(CaO)合成碳化钙(CaC2)过程所涉及反应的热力学,通过平衡常数法计算得到临界温度等热力学数据.计算结果表明:氧化钙与焦炭最低反应温度为氧化钙的塔曼温度(1 442 ℃),但由于反应物浓度低,反应速度缓慢;提高反应温度至1 882 ℃,固态氧化钙可与碳反应生成碳化钙,并随着碳化钙的积累,局部产生相变,发生界面反应,表现为液态氧化钙与碳反应生成碳化钙,临界反应温度降低为1 753 ℃.继续升高温度至2 222 ℃,生成的碳化钙能自催化氧化钙与碳反应生成碳化钙,但是当氧化钙过量而碳含量不足时,...

多段分级转化流化床煤气化技术研究开发进展
房倚天,王志青,李俊国,聂伟,郝振华,李春玉,王志宇,刘哲语,黄戒介,张永奇,赵建涛
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为提高流化床煤气化炉的碳转化率和处理能力,中国科学院山西煤炭化学研究所对已有的灰熔聚流化床煤气化技术进行了升级,集成快速流态化技术,开发了多段分级转化流化床煤气化技术.该气化炉分为下部浓相射流段和上部快速提升段两部分,下部浓相射流段保留了灰熔聚气化技术的特征;在上部快速提升段,通过强化细粉循环以提高气固接触和细粉停留时间,并采取分段给氧方式以提高气化温度和细粉转化效率.通过基础研究,获得了煤加压热解特性和高温高压气化反应动力学规律;获得了加压气固流态化行为特征,分析了操作参数和关键结构对气固流场、浓...

高温高压下煤在溶剂中溶胀特性及动力学分析
陈垒,叶英杰,李延,吕和坤,赵龙涛
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根据溶胀测量原理,结合位移传感器,设计了一种可以在高温高压条件下测量煤样在溶剂中溶胀的装置.测量获得了不同颗粒粒度B3煤样在神华循环油中、N2气氛下溶胀比随温度的变化曲线,同时考察了初始压力、气氛和煤阶对煤样高温溶胀特性的影响,并采用非等温溶胀动力学方程对溶胀数据进行拟合分析.结果表明,不同颗粒粒度B3煤样的溶胀比随温度的升高而增大,在300 ℃时达到最大溶胀比,随着温度的进一步升高,溶胀比减小,煤层高度开始降低.增大初始压力和H2气氛下有利于煤样的溶胀.煤样在四氢萘中的溶胀比较在循环油中大.非等温溶胀动力学拟合...

多段直立炉用于陕北低阶碎煤热解的适用性研究*
吴鹏,苗文华,滕济林,张旭辉,张培林
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为拓宽多段直立热解炉的适用范围,以陕北低阶碎煤为试验对象,搭建移动床层阻力测定装置和连续热解试验装置,研究不同因素对移动床层阻力和气体含尘量的影响,并分析热解产品的性质.结果表明:床层阻力分别随气体流速和床层高度的增加而增大,随下料速度的加快而减小,床层静态阻力比动态阻力高15%左右,气体流速影响最为显著,其次为床层高度和下料速度.当床层高度和下料速度一定时,气体含尘量随气体流速的增加而增大,粉尘平均粒径为87 μm.热解试验所得半焦产率为66.21%,焦油收率为8.72%,达到格金产率的85%,试验系统热效率为88%....

煤热解动力学分布活化能模型适用性分析
赵岩,邱朋华,谢兴,陈希叶,林丹,孙绍增,刘栗
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以三种不同升温速率下准东原煤样品的热解失重数据为研究对象,应用分布活化能模型(DAEM)法进行动力学计算,分析了此种方法在煤热解整体动力学研究中的适用性.结果表明,由于升温速率对热解过程的影响以及反应机理的转变,DAEM法对煤热解二次脱气阶段失重数据的适用性较差;失水脱气及二次脱气阶段失重的取舍对各转化率所对应的活化能值具有不同的影响,而对活化能分布函数则影响不大;在几乎整个热解过程中,频率因子和活化能之间均呈现明显的动力学补偿效应,且其具体表现形式仅取决于煤种,而与所选取的温度计算范围关系不大....

烟道气碳化水镁石副产碱式碳酸镁碳捕集技术
栗明宏,赵瑞红,柴彤,郝京华,樊新召
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以天然水镁石(Mg(OH)2)浆液为原料,在固液质量比1∶6,反应温度40 ℃,反应压力1.01105 Pa,模拟烟道气的CO2体积分数为15%的条件下进行碳捕集,同时产出副产品碱式碳酸镁(4MgCO3Mg(OH)24H2O),此方法不仅降低了捕集成本,而且副产高附加值产品.对反应过程中体系的pH值和物质组成进行了检测,探讨了不同气速对反应时间的影响,并对最终产物进行了滴定分析和热失重分析.结果表明:反应终止的pH值为7.73~7.74,较适宜的气速为60 mL/min,此时CO2回收率达40.87%.最终产物碱式碳酸镁的镁含量达到43.16%(质量分数),失重量达到56.26%,符合碱式碳...

改性ZSM-5对神东煤热解行为的影响
梁晓彤,谢良才,徐龙,陈汇勇,代成义,马晓迅
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以自制的ZSM-5为载体,制备了NiW/ZSM-5及磷改性PNiW/ZSM-5负载型催化剂,通过XRD,ICP,BET,NH3-TPD和SEM等检测手段对催化剂进行系列表征.结果表明:绝大部分Ni,W和P活性组分被引入到载体上,且分散均匀,改性后分子筛的强酸性位数量明显减少.利用热重-红外联用(TG-FTIR)装置对神东煤在不同催化剂上的热解性能进行评价.结果显示,与原煤热解相比较,催化剂NiW/ZSM-5和PNiW/ZSM-5均使神东煤热解的最大失重峰温提前了8 ℃,失重率分别增加了1.2%和2.0%.FTIR谱显示,在ZSM-5作用下气相产物析出量无明显增加,而在NiW/ZSM-5和PNiW/ZSM-5催化剂...

冷却方式对低温热解半焦结构及性能的影响*
胡冰,邹冲,赵俊学,马成,何江永,李小明
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对比研究了经水泡冷却和通氮气冷却方式制得的低温热解半焦的微观结构和理化性能差异.X射线衍射与傅立叶变换红外光谱分析结果表明:氮气冷却半焦样品的官能团强度和碳原子结构有序化程度比水泡冷却的样品高;氮气吸附结果表明:氮气冷却半焦比表面积较小,且10 nm以下的孔隙发达程度不及水冷半焦;可磨性与转鼓强度测试结果表明:氮气冷却半焦样品的可磨性比水泡冷却半焦低20%,抗碎性能高于后者;热重分析结果表明:相较氮气冷却半焦,水冷半焦的燃烧着火点降低了19 ℃,平均燃烧速率更快,燃尽性能更好....

垃圾衍生燃料与褐煤共热解特性及动力学模型比较
凌鹏,刘亮,刘成,尹艳山,姜哲浩,余俭民
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以城市生活垃圾(municipal solid waste,MSW)的典型组成为样本基础,配制具有稳定物理化学性质的垃圾衍生燃料(refuse derived fuel,RDF).通过升温速率控制,探究不同升温速率对垃圾衍生燃料与褐煤共热解的影响;采用Coats-Redfern模型法以及Friedman,Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)无模型法,得到RDF与褐煤共热解反应动力学参数.结果表明:Coats-Redfern模型中,升温速率为10 ℃/min时,对应生物质组分及塑料类高分子聚合物热解阶段活化能最低;生物质组分及塑料类高分子聚合物热解阶段最优拟合级数分别为0.5及1....

n(Na+)/n(Cl-)对烟气脱氯及脱硫废水零排放的影响
刘畅,赵虹,滕卫明,耿梓文,邱坤赞,杨建国,袁伟中,陈锡炯
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半干法脱氯是通过碱基物质将燃煤烟气中的大部分HCl固定到飞灰中,同时将大幅度减少的脱硫(flue gas desulfurization,FGD)废水作为碱基溶剂回喷烟道,从而可实现脱硫废水零排放.通过搭建实验台对烟气中HCl和SO2的反应效率随n(Na+)/n(Cl-)的变化进行了实验研究.结果表明:HCl的反应效率与n(Na+)/n(Cl-)呈正相关,且随n(Na+)/n(Cl-)的增大,其增长趋势逐渐变缓,在n(Na+)/n(Cl-)为4.8时,反应效率已经达到70%以上.针对一台660 WM燃煤机组进行计算,采用半干法烟气脱氯后,脱硫废水量显著下降,由8.01 m3/h降为2.31 m3/h;利用脱硫废水作为碱基...

循环流化床燃烧条件下焦炭表面NOx还原机理研究进展
吕俊复,柯希玮,蔡润夏,张缦,吴玉新,杨海瑞,张海
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为使CFB锅炉达到NOx原始超低排放,需要更加深入地理解煤炭燃烧过程中NOx生成和还原机理,其中焦炭对NOx的还原(NOx-char反应)被认为是CFB含氮反应体系中最重要的环节之一.综述了文献中对NOx-char反应的研究结果,围绕基本反应过程、焦炭中矿物杂质作用和影响因素三个部分,较为全面地阐述了焦炭表面NOx还原过程.研究表明,碳原子除可直接作为还原反应物外,还可为CO,H2,NH3等还原性气体提供吸附表面从而间接还原NOx,同时焦炭中的K,Fe,Ca等具有催化活性的矿物杂质能明显促进NOx-char反应.多种还原作用共同存在使得NOx-char反应的影响因素...

中温煤焦油与新疆黑山煤共处理的研究
高山松,张德祥,李克健,
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在0.5 L搅拌式高压釜上开展了中温煤焦油与新疆黑山煤共处理的实验研究,考察了中温煤焦油添加量对新疆黑山煤制浆性能和液化结果的影响,探索中温煤焦油加工利用新途径.结果表明,添加中温煤焦油增加了油煤浆输送时的黏度,在油煤浆浓度为42%时,中温煤焦油添加量不高于18%.与新疆黑山煤单独液化相比,中温煤焦油与新疆黑山煤共处理具有氢耗、气产率、转化率和油产率高的特点;添加适量的中温煤焦油对新疆黑山煤液化具有正协同效应,添加量大于20%时反而对煤转化不利;最佳添加量为5%,与煤单独处理的结果相比,转化率高1.6% ,油产率高1.1%...

离子交换法洗涤准东煤脱钠提质研究
李想,孙文博,吕太,冯银行
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针对新疆准东煤钠含量偏高,锅炉燃用时易发生水冷壁结渣、受热面高温腐蚀和烟道沾污积灰等情况,对准东煤的煤质特性进行分析,采用阳离子交换树脂洗涤准东煤,利用树脂的离子交换功能,使树脂的交换基团中的阳离子与准东煤的钠离子发生置换反应,达到脱钠的效果,并研究洗涤温度与洗涤时间对准东煤脱钠效果的影响.结果表明:在4 h,60 ℃的恒温洗涤条件下,准东煤脱钠效果达到最佳,可溶性钠脱除率达到90%以上,ts提高124 ℃,煤质特性得到改善....

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