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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
   2022年, 第45卷, 第6期 刊出日期:2022-11-20   
有机酸脱除热解焦炭中硫的实验研究
张纬,马玉川,由长福
煤炭转化. 2022,45(6): 1-6. ; PDF 浏览:摘要

原煤中FeS2热解转化后的主要产物是FeS,它是原煤所制备的洁净煤燃烧后排放SO2的主要来源。本研究提出采用有机酸脱除焦炭中硫的方法,通过分析纯FeS溶解实验选取了几种溶解效果较好的有机酸,考察了有机酸种类(草酸、柠檬酸、乙酸)、有机酸浓度(0.1 mol/L~1 mol/L)、煤阶(无烟煤、烟煤)对热解焦炭硫脱除率的影响规律。结果表明:草酸、柠檬酸、乙酸对FeS的溶解效果较好,FeS在三种有机酸溶液中的溶解量约为在相同浓度盐酸溶液中的溶解量的1/3。采用高温管式炉对煤样进行热解,使挥发分完全释放、形成焦炭,煤中FeS2转化为FeS。依据GB/T 214-...

不同布井模式下富油煤原位热解传热规律数值模拟
毛崎森,刘嘉晔,王长安,侯育杰,宁星,薛香玉,车得福
煤炭转化. 2022,45(6): 7-19. ; PDF 浏览:摘要

原位热解技术是可将富油煤在地下煤层中直接进行加热而无需开采的一种新型富油煤开发利用技术,能够实现对富油煤资源的高效清洁利用。为了探究布井模式对加热过程中升温效果的定量影响,通过Fluent数值模拟的方法,研究了不同布井数量(单口注热井、四口注热井、六口注热井)、不同加热介质流速(2 m/s,4 m/s,6 m/s,8 m/s,10 m/s,12 m/s)、不同加热介质温度(500 ℃,550 ℃,600 ℃,650 ℃,700 ℃)等因素对煤层整体温度场均匀性以及煤层加热速率的影响。此外,探究了多井注热对不同井间的流量配置偏差的调节作用。结果表明:多井注热的模...

朝鲜无烟煤燃烧特性随升温速率的变化及动力学研究
吴英主,张永生
煤炭转化. 2022,45(6): 20-28. ; PDF 浏览:摘要

燃烧特性和燃烧反应动力学参数是燃料用于燃烧装置热力计算、设计和数值模拟必不可少的主要数据。利用同步热重分析仪在空气气氛下以升温速率分别为10 ℃/min,20 ℃/min,30 ℃/min升温至1 200 ℃进行了朝鲜无烟煤(KA)燃烧实验,同时与中国无烟煤(CA)进行对比,并计算得到了KA和CA的燃烧特性指数,采用等转化率的Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)方法估算了反应动力学参数。结果表明:升温速率对KA和CA的着火性能有重要影响,升温速率越快,KA和CA的着火性能指数提高越明显;KA的燃烧特性指数均低于CA的燃烧特性指数,...

三塔式循环流化床中鼓泡流化床半焦水蒸气-氧气气化过程评价
魏健,张忠林,刘叶刚,陈东良,杨景轩,郝晓刚
煤炭转化. 2022,45(6): 29-37. ; PDF 浏览:摘要

为提高半焦气化所产气体的能量、优化半焦气化的气化条件,以陕西榆林褐煤中低温热解得到的固体产物半焦为原料,以Na2CO3和K2CO3为催化剂,在三塔式循环流化床(TBCFB)系统-鼓泡流化床气化装置上,开展了半焦水蒸气-氧气气化实验。利用分析方法探究不同水蒸气与半焦质量比(0.3,0.6,0.9,1.2,1.5,2.1)、氧气当量比(0.20,0.25,0.30,0.35,0.40)和催化剂负载量(负载10%Na2CO3、负载10%K2CO3和负载5%K2CO3-5%Na2CO3)对半焦气化合成气的值分布和目的效率的影响。结果表明:水蒸气与半焦质量比由0.3升高至2.1时,各成分气体按其对合成气值的...

烧结烟气中成分对焦炭还原NO影响的实验研究
黄增辉,周托,王永刚,赵强,吕俊复
煤炭转化. 2022,45(6): 38-45. ; PDF 浏览:摘要

利用烧结烟气循环流化床燃烧的深度净化技术,可低成本、高效地实现烧结烟气中污染物的超低排放。为了探究该技术中循环流化床密相区内焦炭还原NO的机理,以焦作无烟煤所制焦炭为实验对象,利用高温立式管式炉实验台模拟循环流化床密相区,在750 ℃~950 ℃温度下,研究烧结烟气中分别加入组分CO,CO2,O2时,焦炭还原NO的转化率随时间变化规律。结果表明:在无O2通入的反应条件下,随着反应温度的提高,焦炭对NO的还原率逐渐增加;CO的加入提升了焦炭对NO的还原率,在反应温度为900 ℃时,加入体积分数为0.4%的CO可最大提升17%的NO还原率;CO...

高钙煤气化渣和燃烧渣对模拟废水中Pb2+的脱除作用对比研究
吕飞勇,初茉,袁旖璠,孙星博,刘彦妤,王浩阳
煤炭转化. 2022,45(6): 46-53. ; PDF 浏览:摘要

以高钙煤气化渣和煤燃烧渣为原料开展对Pb2+脱除的对比实验研究,考察了接触时间(0 h~72 h)、灰渣投加量(0.05 g~0.20 g)、Pb2+溶液初始pH值(2.5~6.0)对Pb2+脱除的影响,分析了钙元素在Pb2+脱除过程中的作用,并对比分析了两类灰渣的脱除机制。结果表明:Pb2+初始质量浓度为100 mg/L、模拟废水体积为50 mL、接触时间为24 h、灰渣投加量为0.20 g、Pb2+溶液初始pH值为5时,灰渣对Pb2+脱除效果最优,燃煤渣和气化渣对Pb2+的脱除率分别高达94.5%和99.5%;燃煤渣脱除Pb2+的过程包括灰渣水解产OH-,析出Pb(OH)2晶粒,吸收空气中CO2转变为碱式碳酸铅...

不同钼源改性煤直接液化铁基催化剂的研究
李导,舒歌平,高山松,王洪学,谢晶
煤炭转化. 2022,45(6): 54-61. ; PDF 浏览:摘要

为了研究在铁基催化剂的基础上,添加少量的高活性有色金属钼元素是否可以提高催化剂活性、改善直接液化反应性能,在煤粉负载的FeOOH催化剂上,分别引入粉末状钼化合物、油溶性钼化合物和水溶性钼化合物三种不同形态的钼源,在氢初压为6 MPa、反应温度为455 ℃的条件下进行催化剂的高压釜性能评价实验。结果表明:添加粉体类形态的含钼催化剂并不能改变煤的转化率,而仅能较小幅度地提高沥青烯向油的转化率,其主要原因是活性金属钼没有在煤浆中高度分散。添加油溶性钼和水溶性钼均为有效的添加形式。油溶性钼化合物的油溶性可以使活性组元钼...

重油热稳定性及其对油煤共加氢液化性能的影响
王知彩,涂明远,潘春秀,孙磊,康士刚,李占库,颜井冲,任世彪,雷智平,水恒福
煤炭转化. 2022,45(6): 62-71. ; PDF 浏览:摘要

以长庆催化裂化重油(FCC)和催化裂解重油(DCC)两种重油及魏墙煤(WQ)为原料,通过重油热处理、加氢处理及油煤共液化,利用元素分析、红外光谱分析及热重分析等手段对产物结构组成进行了分析表征,考察了两种重油热稳定性及其对油煤共加氢液化性能的影响。结果表明:重油高温热稳定性较差,热处理后正己烷不溶物质量分数明显提高;FCC易于脱氢芳构化,DCC以极性组分缩合为主,催化加氢能够抑制FCC高温脱氢;以FeS+S为催化剂催化时,供氢溶剂四氢萘(THN)中WQ液化转化率显著高于非供氢溶剂甲苯中WQ液化转化率,440 ℃时THN溶剂中WQ转化率最高,达...

基于过热蒸汽干燥开式制粉的燃准东煤发电技术
马有福,王涛,吕俊复,王子睿,马友方
煤炭转化. 2022,45(6): 72-79. ; PDF 浏览:摘要

针对准东煤水分较高的特点,提出了基于过热蒸汽干燥开式制粉和制粉乏汽余热深度利用的高效燃煤发电技术。该技术通过采用开式制粉系统,使原煤蒸发水分不进入炉膛,解决了锅炉炉温低和热效率低的问题。采用闭式循环蒸汽作为制粉系统干燥剂,并利用电厂原有磨煤机作为干燥机,用简洁的工艺实现了煤的高效干燥和安全制粉。该技术中制粉系统排出的乏汽为纯蒸汽,易于回收乏汽的热能及水分,可在明显提高锅炉热效率的同时回收大量水资源。本研究介绍了该技术的工作原理,分析了其工程的可行性,建立了相应发电系统热经济性的理论分析模型,进而以...

350 MW大型循环流化床锅炉SO2和NOx超低排放运行特性研究
赵强,傅斌,金燕,周托
煤炭转化. 2022,45(6): 80-88. ; PDF 浏览:摘要

为探究循环流化床锅炉在燃用非设计煤种时脱硫脱硝系统的运行情况,并对其进行经济性分析,以某350 MW超临界循环流化床锅炉(CFB)为研究对象,采用炉内结合尾部半干法两级脱硫超低排放系统,通过实炉试验探究了在满足超低排放条件下,锅炉在燃用三种非设计煤种及三种不同负荷时炉内和尾部半干法脱硫系统的运行情况,并基于自行构建的经济性分析模型,从脱硫脱硝运行费用角度分析了不同条件下满足超低排放时机组的经济性。结果表明:在入炉煤硫含量远高于设计值的情况下,CFB锅炉采用炉内脱硫结合尾部半干法脱硫的超低SO2排放技术,仍可稳定满...

超超临界二次再热锅炉关键技术研究进展
胡相余,许仁发,孟涛,邢小林,张杰,张涛
煤炭转化. 2022,45(6): 89-100. ; PDF 浏览:摘要

超超临界二次再热技术作为目前最先进可行的燃煤发电技术之一,应用于发电机组可以提高发电效率、降低碳排放,而其调峰能力对新能源顺利并网发电也具有重要意义。其中,超超临界二次再热锅炉技术是影响二次再热技术发展的关键技术问题之一。为了更好发挥超超临界二次再热技术的优势,国内外众多科研机构对锅炉关键技术开展了大量研究工作,但该领域研究进展方面的总结工作较少。故本文针对锅炉关键技术中汽温调节、壁温偏差控制及材料选用研发方面的研究进行了综述,并对其发展方向进行了展望。综合来看,国内外关于再热蒸汽温度的调节手段虽...

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
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
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....

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
PDF 浏览:摘要

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...

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
煤炭转化: PDF 浏览:摘要

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...

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
煤炭转化: 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....

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....

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&...

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...

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...

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...

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...

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...

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