中国煤炭科工集团有限公司
煤炭科学研究总院有限公司
煤炭工业洁净煤工
程技术研究中心
解强
月刊
1006-6772
11-3676/TD
发布日期:2015-08-05 信息来源:洁净煤技术编辑部
1. 题目:响应面优化法改善神府煤成浆性的试验研究
针对神府煤低灰、低硫、高内水,难以制备出高浓度、低黏度水煤浆的问题,以超细煤粉平均粒径12、6.5 μm质量分数和复配分散剂用量为因素,采用Box-Behnken设计试验得到水煤浆黏度的回归方程模型,利用响应面分析三因素对水煤浆黏度的影响,并优化试验结果。结果表明,神府煤制备水煤浆的最优配方为:12 μm煤粉质量分数为55%,6.5 μm煤粉质量分数为35%,分散剂用量为1.04 g,预测水煤浆黏度为918.65 mPa·s。在定浓条件下,按照最优配方进行试验验证,水煤浆黏度从1975 mPa·s降至1066.67 mPa·s,且优化后水煤浆的稳定性和流变性明显改善。
2. 题名:煤化工浓盐水用于煤泥水沉降试验研究
为解决煤化工浓盐水综合利用的问题,采用煤化工浓盐水与黄河清水进行了煤泥水自由沉降试验。通过模拟浮选生产工艺条件,配合絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)、聚合硫酸铁(PFS)进行了浓盐水选煤的混凝试验研究。结果表明:试验煤泥样极易泥化且难沉降,一定浓度的煤化工浓盐水对煤泥水自由沉降有促进作用,浓盐水选煤残余悬浮物质量分数基本可以控制在21%以内;稀释2倍的煤化工浓盐水的沉降效果最好,悬浮固体颗粒的去除率达到85%以上;由于浓盐水盐度的影响,要获得很好的絮凝沉降效果,需采用PAM与PFS联用,最佳配比为PAM 3 mL/L+PFS 0.5 mL/L。
3. 题名:煤炭直接液化反应机理研究进展
为探讨煤炭直接液化反应机理,论述了煤炭直接液化反应历程,分析了煤的浸润溶胀、煤的热解、供氢溶剂热解、H2溶解、H2活化、自由基之间的相互反应等过程。研究发现,在合适的温度范围内,煤热解10 min以内即接近自由基浓度的最大值,与煤热解自由基反应活性强弱分别为:煤热解提供的活性氢及小分子自由基>供氢溶剂提供活性氢>H2提供活性氢,并指出H2与煤热解自由基的反应程度是决定最终液化产物整体H/C原子比的重要因素。基于液化反应机理,提出进一步明确H2在不同催化剂作用下被活化与煤热解自由基反应的机理,降低反应温度、压力,开发高活性催化剂是下一步研究方向。
4. 题名:块煤热解提质工艺及反应器开发进展
为推动我国块煤资源的洁净、高效转化,以反应器设计原理、结构特征为核心内容,总结了国内外具有代表性的块煤热解工艺技术及其反应器特征。重点探讨了直立干馏炉和回转型热解反应设备在块煤热解提质领域的应用情况,分析对比了各反应器的适用范围及工艺优缺点,并对块煤热解技术的发展进行展望。结果表明,固体热载体块煤热解工艺具有反应速度快、热解煤气热值高、粉尘夹带量少等优点,配合优化设计的回转型反应设备易于实现工业大型化生产。针对热解提质工艺普遍存在的热解气高温除尘问题,提出了开发高温静电除尘器、旋风分离器与移动颗粒床过滤器串联、旋风分离器与陶瓷过滤器串联等复合型除尘体系的解决方案。
5.题名: 粉煤灰的矿物学性质研究
为了拓展粉煤灰综合利用途径,提高粉煤灰产品的附加值,采用X射线衍射(XRD)分析方法,研究神华电厂粉煤灰的矿物相组成及其晶相结构。研究表明:神华电厂粉煤灰由非晶质玻璃体和晶质矿物相组成,通过结晶度模拟计算可知非晶质玻璃体含量在35%~70%,进一步分析发现其矿物相以莫来石相(7%~52%)、石英相(0~22%)为主,还包括石灰相、磁铁矿相、赤铁矿相、硬石膏相、钙长石相和钙铝黄长石相等。此外,进一步分析了燃煤组成及燃烧方式对矿物组成差异的影响,从而为了解粉煤灰的特性及其高附加值利用提供理论基础。
6. 题名:活性焦烟气脱硝影响因素研究
为了解活性焦脱硝性能,在固定床吸附反应器上,利用正交设计,考察了温度、水含量、氧含量3个参数对活性焦脱硝性能的影响。结果表明:选用极差分析方法得到脱硝率影响主次顺序为:水含量>氧含量>>温度。在考察参数范围内,随着温度的升高,脱硝率呈下降趋势,但到一定温度后下降趋势减缓;脱硝率与水含量呈线性反比例关系,水含量越高,脱硝率越差;脱硝率与氧含量呈线性正比例关系,氧含量越低,脱硝性能越差。较优工艺参数φ(H2O)=2%,φ(O2)=10%,T=60 ℃条件下脱硝率大于80%。通过对活性焦脱硝因素实验研究可为活性焦烟气脱硝工程设计提供基础数据。