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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;煤中有机质的定向加氢转化;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;煤基炭材料;煤系资源的综合利用;碳捕集利用存储等。
  收录情况:被荷兰Scopus数据库、美国《化学文摘》(CA)、美国《科学引文索引》(SCI)的Citation Index、《中国科学引文数据库》(CSCD)等国内外数据库收录。 1992年至今,《煤炭转化》连续入编《中文核心期刊要目总览》(1992版、1996版、2000版、2004版、2008版、2011版、2014版、2017版、2020版)。
当期目次 优先出版 过刊浏览 点击排行
   2021年, 第44卷, 第6期 刊出日期:2021-11-20   
脱油沥青气化副产炭黑CO2气化反应性与动力学研究
王振海,仇鹏,沈中杰,代正华,王辅臣
煤炭转化. 2021,44(6): 1-7. ; HTML PDF 浏览:摘要

采用常压热重分析仪研究了升温速率对副产炭黑CO2气化反应性的影响,利用Friedman法求解了气化动力学参数,研究了副产炭黑超声处理前后的气化反应活性,并与神华煤的气化反应活性进行了对比。结果表明:副产炭黑CO2气化反应过程由于存在不同的气化反应机理,其反应速率随温度的变化曲线呈双峰结构。副产炭黑的整个气化反应过程为两步动力学反应:第一步是转化率低于0.6时的反应,活化能为(174.815.7) kJ/mol,主要是与炭黑内部无定形碳的反应;第二步是转化率高于0.6时的反应,活化能为(229.116.1) kJ/mol,主要是与炭黑石墨外壳的反应。副产...

过量煤粉对煤炭生物制甲烷的抑制作用
陈林勇,李国富,刘建民,任恒星,何环,苗彪,赵娜,宋燕莉
煤炭转化. 2021,44(6): 8-15. ; HTML PDF 浏览:摘要

以河南义马煤样为底物,以实验室保存的煤层气井排采水为菌源,在无机盐培养基培养条件下进行了煤生物成气模拟及转接实验。结果表明:过量煤粉在成气过程中会产生对产甲烷有抑制作用的物质。煤粉用量的梯度实验证实,氢气是生物甲烷生成过程中的重要限制因素,产甲烷过程呈现CO2还原途径特征。煤粉过量(100 mL发酵液中加入12.5 g煤粉)时显示出明显的产甲烷抑制作用,增加煤粉量并未提高产气效率。煤中甲醇萃取物产甲烷实验证明,过量的煤粉产生的抑制物的质荷比为130.1,分子式可能为C6H11NO2。...

NH3对煤物理吸氧影响规律的量子化学研究
张亚超,郝朝瑜,何文浩,康延雷,王三伟,王雪峰
煤炭转化. 2021,44(6): 16-25. ; HTML PDF 浏览:摘要

为探究矿井中NH3对煤吸附氧气的影响,通过建立吸附性能显著的含氮活性基团煤分子片段模型,运用量子化学包含色散矫正的密度泛函理论方法(DFT-D3)研究了煤分子分别与NH3和O2之间单独吸附的微观机理以及NH3和O2在煤表面共存条件下的相互依存关系。结果表明:煤对O2的物理吸附性小于NH3,煤与O2分子的吸附位置主要集中在—NH2侧链,煤的自燃氧化过程主要发生在—NH2侧链;煤与NH3和O2发生混合吸附时,NH3和O2分子在煤表面的吸附存在相互促进的作用,且NH3对煤分子吸附O2的促进作用要强于O2对煤分子吸附NH3的促进作用;当煤表面吸附NH3与O2的分...

磁性Mo-Ni/HZSM-5@SiO2@Fe3O4催化剂对补连塔煤热解的影响
李云龙,周安宁,石智伟,张军兴,陈福欣,杨志远,张亚婷
煤炭转化. 2021,44(6): 26-33. ; HTML PDF 浏览:摘要

利用等体积浸渍法制备了具有核壳结构的磁性催化剂Mo-Ni/HZSM-5@SiO2@Fe3O4(Mo-Ni/HSF),并以补连塔(BLT)煤为研究样品,在固定床反应器上评价了Mo-Ni/HSF的催化热解性能、磁选回收率和重复利用性能。结果表明:5%Mo-7%Ni/HSF对BLT煤热解具有良好的催化活性,与磁性单金属催化剂5%Mo/HSF相比,双金属催化剂不仅可以有效提高焦油的品质,而且使焦油产率增加了约2%;催化剂首次磁选回收率达到87.6%,重复利用4次后,磁选回收率仍可保持64.0%。煤热解过程中催化剂失活的原因是积碳和孔道堵塞。...

热解条件对西湾煤流化床加压热解的影响
王宁波,黄勇,刘巧霞,张月明,杨会民
煤炭转化. 2021,44(6): 34-43. ; HTML PDF 浏览:摘要

在流化床加压热解装置中,考察了温度、压力、气氛等条件对西湾煤热解特性的影响。结果表明:在600 ℃,50%CO2+50%H2气氛条件下,热解压力由1.0 MPa升至4.0 MPa,受高氢分压作用较多的氢分子参与自由基的加氢饱和以及高压促使挥发分发生二次反应的双重作用,焦油产率先增加后缓慢降低,在低压(1.0 MPa)时的焦油产率为15.87%,半焦产率为70.32%,煤气产率为11.34%;在高压(3.0 MPa~4.0 MPa)时的焦油产率为13%~14%。相比于100%N2气氛,100%CO2气氛和50%CO2+50%H2气氛下的焦油产率分别增加1.10%和4.52%,半焦产率分别减少3.65%和8.87%,煤气产率...

钙离子对Loy Yang褐煤燃烧性能的催化作用及机理研究
李国庆,胡俊,谢瑞伦,赵志刚,刘祥春,崔平
煤炭转化. 2021,44(6): 44-50. ; HTML PDF 浏览:摘要

以澳大利亚Loy Yang褐煤(LY)为研究对象,采用红外光谱仪、比表面积孔径分布仪、热重分析仪等手段,应用灰分、峰值温度(θp)、不同转化率下的活化能等参数,研究了外植钙离子对褐煤燃烧性能的催化作用,并提出了催化燃烧机理。结果表明:钙离子以羧酸盐的形式负载到酸洗煤样(LYA)中,且负载量随钙离子浓度的增大而增加;钙离子的植入堵塞了煤样中的部分孔隙;钙离子负载煤样(Ca0.1和Ca0.5)的活化能均低于LYA的活化能,与LYA相比,Ca0.1和Ca0.5的θp分别降低了22.2 ℃和28.5 ℃,最大燃烧速率(dw/dt)max分别增加了0.109%/s和0.135%/s,活化能...

黏结剂对免烘干型煤强度的影响
路广军,刘昆,杨凤玲
煤炭转化. 2021,44(6): 51-58. ; HTML PDF 浏览:摘要

利用黄原胶基黏结剂和聚乙烯醇基黏结剂制备免烘干型煤,确定最佳黏结剂配方并进行黏结机制研究。结果表明:黄原胶基黏结剂各组分的质量占型煤质量的百分比为黄原胶1.0%、蔗糖0.6%、钠基膨润土3.0%时,型煤湿强度为43.3 N/个;聚乙烯醇基黏结剂各组分的质量占型煤质量的百分比为聚乙烯醇1.5%、快干水泥3.0%时,型煤湿强度为83.7 N/个;在自然晾干条件下24 h内黄原胶基型煤强度可达到130 N/个,聚乙烯醇基型煤强度可达到300 N/个;黏结剂可充分填充到煤粒间隙中,与型煤中部分自由水结合生成结合水,从而在未烘干条件下快速提高型煤强度,黏结...

高碱熔渣侵蚀刚玉耐材的润湿特性研究
夏宝亮,李寒旭,毛立睿,焦发存
煤炭转化. 2021,44(6): 59-66. ; HTML PDF 浏览:摘要

为探究碱性氧化物侵蚀作用对熔渣润湿行为的影响,在程序升温条件下使用摄像机记录熔渣形态变化和润湿刚玉板的过程,通过图像处理软件测量刚玉板上高碱熔渣的接触角和润湿半径,采用非线性拟合的方法建立了温度-接触角和温度-润湿半径方程,并联立了熔渣的毛细孔渗透公式得出了温度-渗透压公式,公式和实际渗透压达到较好的拟合。由熔渣在耐火材料上的形态变化和冷却后耐火材料表面熔渣铺展情况得出,熔渣在润湿过程中存在明显分层现象,三个分层界面处存在明显的颜色变化。利用XRD分析了熔渣矿物组成变化,结果表明在1 400 ℃下熔渣形成了铁...

酸根离子对精煤电化学脱硫及煤质的影响
虞琦,张勇,王唤唤,邹明旭,孙明珠
煤炭转化. 2021,44(6): 67-74. ; HTML PDF 浏览:摘要

以山西安邑煤经洗选后含较高有机硫的精煤为原料,将其磨制后悬浮在NaBr-HCl,NaBr-HNO3,NaBr-H2SO4三种电解质体系中,调节不同pH值进行电化学脱硫,通过电极反应产生活性氧对电解液中悬浮的煤颗粒进行间接氧化脱硫,利用TGA,FTIR,EDS等方法分析脱硫条件对煤质的影响。结果表明:在一定量NaBr与pH值为1~6的不同酸配制的电解质环境下电化学脱硫效果不同,不同脱硫环境对煤质的影响也有显著差别。NaBr分别与HCl,HNO3,H2SO4三种酸配制的电解质对煤浆的脱硫率都明显好于只有NaBr为电解质条件下的脱硫率。同一种酸在不同的pH下和不同酸在相同...

一种基于静电感应的检测脱硝网格堵塞的方法
刘丹丹,杨磊,李德文,汤晓君,汤春瑞
煤炭转化. 2021,44(6): 75-80. ; HTML PDF 浏览:摘要

针对燃煤电厂利用脱硝催化剂进行脱硝处理时,网格易于发生堵塞但缺乏相应检测方法的问题,利用Fluent软件建立仿真模型,分析网格内部混合气体的流动状态,得到不同网格类型下气体运动速度的差别。根据静电感应原理,提出一种可用于检测网格堵塞情况的方法。结果表明:未发生堵塞的网格感应电荷量保持稳定,完全堵塞的网格没有感应电荷存在,发生部分堵塞的网格感应电荷量幅值较高且分布不均。对比三类网格的感应电荷量,可以准确地检测出网格是否发生堵塞。借助此方法对脱硝网格进行是否堵塞的判别,再对网格进行即时、合理的吹灰,以清除网...

不同气氛下褐煤气化特性实验研究进展——传统反应器
程相龙,郭晋菊,张延兵,辛坤涵,任海波,马名杰,张海永
煤炭转化. 2021,44(6): 81-94. ; HTML PDF 浏览:摘要

以夹带流反应器、流化床反应器和热重分析仪三种传统反应器类型为主线,分析和讨论了褐煤氧化反应与水蒸气气化反应的协同作用及气化动力学等方面的研究进展。分析认为,在夹带流和流化床中发现的协同作用是由于氧化反应开孔和扩孔作用丰富了半焦孔隙,同时促进了半焦中CO键和—C—O键的断裂和高活性COO—的生成,但协同作用的微观机理、差异性(夹带流反应器中协同作用较强)及其对气化动力学和反应器建模影响的定量表达等均有待研究,而目前研究多是在外热式条件下开展的,研究自热条件下协同作用更有应用价值;缩核和随机孔等模型的气化动力...

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
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
PDF 浏览:摘要

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
PDF 浏览:摘要

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
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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...

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
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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...

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
煤炭转化: PDF 浏览:摘要

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....

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...

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
煤炭转化: PDF 浏览:摘要

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....

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%....

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...

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...

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...

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...

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&...

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
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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...

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...

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...

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...

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...

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...

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...

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