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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
   2018年, 第41卷, 第5期 刊出日期:2018-9-10   
煤气化炉渣浮选及其精炭制备活性炭的研究
刘冬雪,胡俊阳,冯启明,黄阳,徐中慧
煤炭转化. 2018,41(5): 73-80. ; PDF 浏览:摘要

利用浮选法有效地分选出了煤气化炉渣中的炭,当煤油用量为10 kg/t、2#油用量为1.5 kg/t、粒度D90=123 μm时,精炭的产率为21.81%,烧失量为85.03%.以精炭为前驱体、KOH为活化剂制备活性炭,结果表明:当碱炭质量比为2.0、活化温度为800 ℃、活化时间为1.5 h时,制备出的活性炭碘吸附值和亚甲蓝吸附值分别为1 292 mg/g和278 mg/g,比表面积为1 226.8 m2/g,孔容为0.694 cm3/g,孔隙分布以微孔和中孔为主,该浮选精炭是制备活性炭良好的原材料....

辐射激冷流程气化辐射废锅鳍片结构模拟研究
王蕾,郭庆华,许建良,邱剑勇,于广锁
煤炭转化. 2018,41(5): 65-72. ; PDF 浏览:摘要

采用数值模拟方法研究了辐射激冷流程中不同鳍片结构对辐射废锅(radiant syngas cooler,RSC)内传热传质的影响.基于Euler坐标系,采用Realizable k-ε湍流模型计算辐射废锅内气相流场.在Lagrange坐标系中采用随机轨道模型计算颗粒粒径分布及其运动轨迹,并通过双向耦合法求解气相与颗粒相间的能量传递.采用P-1模型计算辐射传热,合成气辐射特性参数通过WSGGM模型(weight-sum-of-gray-gas model)加权求解.通过对比模拟结果与工业测量结果,得到最大相对误差为3.7%,验证了计算模型的可靠性.对比辐射废锅内不同鳍片布置方式发现,鳍片径向长度...

高灰粉煤流化床气化炉温炉压波动研究
郭晋菊,程相龙
煤炭转化. 2018,41(5): 59-64. ; PDF 浏览:摘要

针对目前我国高灰粉煤闲置现状,以义马矿区的高灰粉煤为原料,进行了160 h的工业化流化床气化实验,研究了炉温和炉压两个重要参数的波动情况.结果表明:义马矿区的高灰粉煤适宜在975 ℃,205 kPa下进行密相流化床气化.炉温随水蒸气量的变化率明显小于炉温随氧气量的变化率.炉温的波动对煤气产量和组成变化的影响远远大于入炉水蒸气量/氧气量的变化对其的影响.不同炉温下速控步的变化与煤气组成变化吻合.气化时床层压差维持在37 kPa,炉底压力为205 kPa,压力波动(压力极值之差)小于16 kPa,增大进煤量或减小排渣量都可以增大气化炉压差,入...

水热临氢萃取对低阶煤提质的影响
任志祥,杜峰,杨腾飞,邓文安,李传,王兴兆
煤炭转化. 2018,41(5): 52-58,72. ; PDF 浏览:摘要

选取挥发分与灰分含量差异较大的三种煤为研究对象,通过高压釜实验模拟临氢萃取处理过程,考察不同煤种在反应前后的提质效果及结构的变化;采用工业分析和元素分析考察萃余煤的基本性质,并用傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线单晶衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段进行结构与形貌表征,其中通过FTIR和XRD的分峰拟合对比了萃余煤中脂肪族和芳香族中各基团的相对含量及表观芳香度的变化.结果表明:水热临氢萃取后,煤的m(FCdaf)∶m(Vdaf)和n(C)∶n(H)提升,氧含量降低,高位发热量提高,且水热临氢萃取的温度越高,提质效果越好.处理后煤的整...

反应温度对浆状NiW催化剂加氢处理中低温煤焦油加氢性能的影响
闫飞飞,涂椿滟,魏珺谊,毋肖卓,黄伟
煤炭转化. 2018,41(5): 45-51. ; PDF 浏览:摘要

采用完全液相法制备了以AlOOH-TiO2为载体、Ni和W为活性组分的浆状加氢处理催化剂,以全馏分中低温煤焦油作为反应原料,考察了反应温度对浆状NiW催化剂的浆态床加氢性能的影响,并利用热重(TG)法、元素分析法、红外光谱(FTIR)法及气相色谱-质谱联用(GC-MS)法分析了原料和反应产物的馏分分布及化学组成.结果表明:当反应温度为380 ℃时,催化剂具有较高的加氢性能,液体收率高达94.40%,氢碳物质的量比为1.56.本研究中萘的主要加氢路径可能为萘→苯基环烷烃(PCA)→苯基烯烃(PO),酚的主要加氢路径可能为酚(P)→苯(AB)→单环烷烃(MCA).在360 ℃...

煤液化柴油掺混甲醇柴油机试验研究
梅莲,王忠,刘帅,李瑞娜,陈培红
煤炭转化. 2018,41(5): 38-44,51. ; PDF 浏览:摘要

研究了煤液化柴油掺混甲醇形成的混合燃料对柴油机性能、燃烧和排放的影响;分析了混合燃料的密度、运动黏度和表面张力随温度和甲醇掺混比的变化规律,并计算了不同甲醇掺混比下混合燃料的十六烷值和低热值;通过柴油机台架试验,测量了不同工况和甲醇掺混比时的柴油机输出功率、转矩、当量燃油消耗率、气缸压力、NOx排放和烟度,考察了柴油机动力性、经济性和排放特性的变化规律.结果表明:煤液化柴油/甲醇混合燃料的密度、运动黏度和表面张力随混合燃料温度的升高而降低;温度一定时,混合燃料的密度和表面张力随甲醇掺混比的增加而增加,...

氯化锌浮沉上浮煤的热解特性
徐展,梁丽彤,张乾,申浩,刘建伟,孔令伟,王晓东,黄伟,赵珮廷
煤炭转化. 2018,41(5): 32-37. ; PDF 浏览:摘要

利用氯化锌溶液对陕西原煤进行浮沉,并对上浮煤热解特性进行考察,结果表明:氯化锌溶液密度越低,浮沉得到的上浮煤热解焦油收率越高,在密度为1.3 g/cm3时,焦油收率最大,为15.07%.利用傅立叶红外光谱(FTIR)对样品结构的分析表明,浮沉得到的上浮煤中Si—O—Si基团相对含量降低,酚和醚类的C—O键相对含量显著增加.上浮煤中脂肪烃结构富集,且脂肪烃侧链的长度和侧链化程度增加,但浮沉对芳环缩聚度没有影响.热解过程中,浮沉不改变各类化学键的初始反应活化能,但脂肪烃的富集使热解反应中易断键类物质的含量增加,因而热解过程总失重量...

微波功率对褐煤与玉米芯共热解产物特性的影响
柯萍,何选明,刘靖,冯东征,秦林波
煤炭转化. 2018,41(5): 26-31. ; PDF 浏览:摘要

采用自行改造的微波共热解装置,探究微波功率对褐煤与玉米芯共热解产物特性的影响.利用傅立叶红外光谱仪(FTIR)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和扫描电子显微镜(SEM)对共热解产物进行了表征.结果表明:随着微波功率的增大,共热解气产率和焦油产率均呈上升趋势,半焦产率呈下降趋势;当微波功率由220 W增加到700 W时,共热解气中CO,CH4和H2的体积分数均逐渐增大;焦油中脂肪族和酚类的质量分数分别提高了12.35%和12.14%,杂原子的质量分数降低了9.37%;随着微波功率的增大,半焦表面更粗糙,裂纹更丰富....

不连沟煤加压催化的热解特性
祖静茹,李克忠,刘雷,高志远,王会芳,毛燕东,芦涛,武恒
煤炭转化. 2018,41(5): 19-25. ; PDF 浏览:摘要

在固定床反应器中考察了压力、K2CO3和不同气氛对不连沟煤热解特性的影响,结果表明:在N2气氛、700 ℃条件下,热解压力由常压升至3.5 MPa,原煤和负载催化剂煤样的热解特性呈现相似的规律,即提高压力导致半焦产率和气体产率均增加,焦油和热解水产率下降;相比于原煤,添加K2CO3后,半焦产率下降,焦油和热解水产率下降而气体产率明显增加;在压力与K2CO3双重作用下,热解气体组成中CH4收率显著提高,在700 ℃,3.5 MPa条件下,H2气氛促进了加氢热解反应的进行,同时水蒸气易与焦油中稠环芳烃大分子发生重整反应,导致在H2+H2O气氛下甲烷收...

宁东鸳鸯湖矿区高硫煤热解硫的迁移规律
李佳佳,金权,李梅
煤炭转化. 2018,41(5): 12-18. ; PDF 浏览:摘要

选取宁夏宁东(ND)鸳鸯湖矿区高硫煤作为研究对象,在高纯氮气气氛下,以5 ℃/min升温速率,制备出不同温度下的半焦.利用化学分析法、FTIR和XPS研究热解过程中硫的变迁规律.结果表明:不同粒度级别煤粉中的全硫质量分数差异较大,煤中的硫分布不均匀,不同粒度级别的煤粉全硫与灰分之间呈线性关系,灰分质量分数越高,全硫质量分数也越高;煤中主要硫的形态为有机硫,占57.39%(质量分数,下同),其次是硫铁矿硫,占40.80%,硫酸盐硫占1.81%;热解全硫迁移率随着温度的升高而升高,600 ℃时达到最大,随着温度进一步升高,全硫迁移率有稍许下降...

褐煤含氧官能团对腐植酸产率的影响
周剑林,冯涛,刘伟银,陈章,陈国梁,陈远其,李志贤,曹运江
煤炭转化. 2018,41(5): 7-11,18. ; PDF 浏览:摘要

空气作为氧化剂对胜利褐煤进行预氧化,采用碱溶酸析法提取褐煤腐植酸.研究氧化温度和氧化时间对褐煤含氧官能团质量摩尔浓度及腐植酸析出规律的影响,拟合了含氧官能团质量摩尔浓度和腐植酸析出量之间的关系.结果表明:随着氧化温度的升高,胜利褐煤表面含氧官能团质量摩尔浓度先增加后减少,褐煤中羧基质量摩尔浓度在150 ℃时达到最大值;随着氧化时间的增加,褐煤含氧官能团质量摩尔浓度逐渐增加;腐植酸产率随着氧化温度和氧化时间的增加而增大,随着含氧官能团质量摩尔浓度的增加而上升,酸性含氧官能团含量与腐植酸析出量之间的拟合关系...

不同煤岩成分萃取后的表面张力变化
余坤坤,张小东,李贵中,李贤忠
煤炭转化. 2018,41(5): 1-6. ; PDF 浏览:摘要

选取平顶山焦煤和霍尔辛赫贫煤作为研究对象,分别用四氢呋喃(THF)、二硫化碳(CS2)、丙酮、醋酸(HAc)和正己烷等有机溶剂对煤样进行索氏萃取,借助于索氏萃取仪和接触角测量仪,对溶剂萃取前后煤样的萃取率、煤-水接触角及表面张力进行测试计算分析.结果表明:镜煤的萃取率最高,其次是亮煤和暗煤,相同的煤岩成分,用THF和CS2作为溶剂的萃取率最大,用HAc和正己烷作为溶剂的萃取率较小,相比而言,焦煤萃取率显著大于贫煤萃取率;暗煤的煤-水接触角最大,其次为亮煤,镜煤的煤-水接触角最小,而表面张力呈现相反的对应关系;萃取后,不同煤岩...

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
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
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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
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
煤炭转化: PDF 浏览:摘要

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...

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
煤炭转化: PDF 浏览:摘要

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
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....

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,...

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...

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...

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...

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....

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....

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...

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....

布置均流装置的烟道烟气三维流场模拟
常建忠,刘汉涛,尉庆国
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为优化烟气流场,在尾部烟道设置了均流装置,将烟气视为连续相,采用k-εRNG湍流模型,将飞灰相视为分散相,采用离散相模型,飞灰颗粒与烟气之间进行双向耦合,烟气深度余热回收装置采用多孔介质模型,对烟气两相流场进行了数值模拟.通过烟道内速度、压力分布和速度不均匀系数等对改进后的烟道进行了评价和分析,出口处速度不均匀系数接近1,出口处速度约为2.4 m/s,烟道压降为700 Pa,表明均流装置使烟气在深度余热回收装置内和出口处分布均匀....

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%...

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....

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