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钙、镍离子负载方式对烟煤热解-气化特性影响及煤焦结构分析

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煤炭学报 2015年第12期40卷 2939-2947页

作者：赵洪宇李玉环任善普宋强吕俊鑫舒元锋阎杰曾鸣舒新前中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古呼和浩特010000 河北建筑工程学院土木工程学院河北张家口075000

为研究采用不同负载方式负载钙离子和镍离子后烟煤的热解气相产物分布、焦油组分分布、半焦的碳微晶结构特性,在实验室小型固定床反应器上对酸洗后采用不同负载方式负载钙离子和镍离子的贺西烟煤进行热解实验。通过扫描电镜-能谱分析仪(... 详细信息

为研究采用不同负载方式负载钙离子和镍离子后烟煤的热解气相产物分布、焦油组分分布、半焦的碳微晶结构特性,在实验室小型固定床反应器上对酸洗后采用不同负载方式负载钙离子和镍离子的贺西烟煤进行热解实验。通过扫描电镜-能谱分析仪(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、静态氮吸附仪等实验设备探索钙、镍离子不同负载方式的煤样热解后煤焦物理、化学结构变化。实验结果表明:由于离子交换法负载的金属是将活性组分与煤的大分子有机结构相结合,而浸渍法则使活性组分进入煤的孔隙中,机械混合只是使活性组分存在于煤颗粒外表面,活性组分存在状态的不同,进而导致热解反应性出现差异变化。H-EX-Ca,H-IM-Ca,H-MM-Ca生成轻质焦油分别为2.15%,2.17%,1.87%,此时轻质焦油(沸点低于360℃)占总焦油的质量分数分别为46.24%,38.96%,29.36%。与负载镍离子相比,采用离子交换和浸渍法负载的钙离子对于重质焦油的催化裂解作用较强。负载的金属离子分布越均匀,煤焦的微晶结构参数(堆垛高度Lc、微晶尺寸La及晶层间距dm)变化程度越小,进而阻碍煤焦的石墨化进程,提高煤焦的气化反应性。

关键词：烟煤热解负载方式金属离子产物特性碳微晶结构动力学

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汾西双柳矿煤泥浮选操作参数试验研究

煤炭技术 2015年第10期34卷 299-301页

作者：郭文俊赵洪宇原野王纪成舒元锋舒新前中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 山西焦煤汾西矿业集团运销管理中心山西介休032000

为提高汾西矿业集团洗煤厂精煤产率,降低精煤灰分。在纳尔科捕收剂1 100 g/t、仲辛醇60 g/t、木质素磺酸钠75 g/t、煤浆浓度80 g/L和充气量0.25 m3/m2·min时达到最佳浮选效果。

关键词：煤泥浮选操作参数最佳药剂制度精煤灰分

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煤矸石中Fe_2O_3浸出试验研究

煤炭技术 2015年第11期34卷 256-258页

作者：董玲赵洪宇舒元锋李玉环高戈武舒新前中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051

为了提取煤矸石中Fe2O3等有益矿产,进而解决我国Fe2O3等资源的不足问题。基于单因素条件实验,探讨了盐酸浓度、浸取温度、浸取时间、盐酸用量等因素对煤矸石中Fe2O3溶出的影响规律。在此基础上采用三因素、三水平正交实验,确定了提高Fe... 详细信息

为了提取煤矸石中Fe2O3等有益矿产,进而解决我国Fe2O3等资源的不足问题。基于单因素条件实验,探讨了盐酸浓度、浸取温度、浸取时间、盐酸用量等因素对煤矸石中Fe2O3溶出的影响规律。在此基础上采用三因素、三水平正交实验,确定了提高Fe2O3溶出率的优化试验条件和参数。实验结果显示:在浸取温度110℃、HCl浓度12 mol/L、浸取时间150 min的条件下,得到Fe2O3的溶出率为65.67%。

关键词：煤矸石盐酸浸取正交实验

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外加铁矿石对哈密低阶煤热解特性影响

燃料化学学报 2016年第2期44卷 154-161页

作者：赵洪宇李玉环宋强吕俊鑫舒元锋王子民阎杰曾鸣舒新前中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古呼和浩特010000 河北建筑工程学院土木工程学院河北张家口075000

为探讨铁矿石对哈密低阶煤热解特性影响,采用热重分析仪(thermal gravity analysis/differential thermal gravity,TG/DTG)和实验室固定床反应器(fixed bed)对哈密低阶煤进行热解实验,研究了两种铁矿石对哈密煤热解反应性、热解气和焦... 详细信息

为探讨铁矿石对哈密低阶煤热解特性影响,采用热重分析仪(thermal gravity analysis/differential thermal gravity,TG/DTG)和实验室固定床反应器(fixed bed)对哈密低阶煤进行热解实验,研究了两种铁矿石对哈密煤热解反应性、热解气和焦油分布规律的影响。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)和色谱-质谱分析仪(GC-MS)对焦油中官能团的变化以及焦油中物质组成进行了分析对比。结果表明,当热解温度从室温升高至150℃时,原煤中添加铁矿石的煤样失重速率峰逐渐向高温阶段推移;当热解温度高于450℃时,不同铁矿石对原煤热解的催化作用差异更加明显,且镜铁矿>原生矿物质>赤铁矿;当两种铁矿石添加量分别为20%时,热解焦油和热解气都能得到较高的收率;对于煤样HM-JT来说,此时焦油产率为7.88%,热解气相产物H_2、CO_2、CH_4、CO产率与未添加镜铁矿的原煤煤样相比分别提高了4.27%、3.76%、4.39%、3.61%。对于煤样HM-CT来说,焦油催化裂解效果一直受到铁矿石添加量的影响。在镜铁矿和赤铁矿添加量分别增加到20%的过程中,煤样热解生成焦油的产率逐渐下降,而轻质焦油产率和轻质焦油分数逐渐增大到6.37%、58.48%、5.34%、56.22%,焦油中氧脱除率分别达到43.16%、36.89%。随着铁矿石的加入,焦油中二甲苯相对含量由4.32%分别降低至3.78%、3.93%,而甲苯相对含量由1.11%升高至1.32%、1.45%;焦油中邻甲酚和二甲酚中分子中的甲基取代基被脱除生成苯酚或甲酚,且镜铁矿对焦油中苯系物和酚类化合物的脱甲基作用强于赤铁矿。

关键词：铁矿石低阶煤热解焦油氧脱除

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循环流化床锅炉耐火混凝土施工几个关键环节

内江科技 2006年第1期27卷 128-128,136页

作者：谢周勇龚莲辉舒元锋四川电力建设三公司

耐火不定型材料的施工是循环流化床锅炉安装的重点,也是难点。本文针对四川白马1★300MW示范电站循环流化床耐火材料施工的几个关键环节进行详细阐述,为同类锅炉炉墙耐磨材抖的施工提供参考。

关键词：耐火浇注料振捣膨胀缝工作缝烘烤循环流化床锅炉耐火混凝土施工技术

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煤矸石动态循环淋溶液的特性

环境工程学报 2017年第2期11卷 1171-1177页

作者：赵洪宇李玉环宋强王子民张励安舒元锋曾鸣舒新前中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010000

为评价煤矸石回填塌陷区后对水体影响,采用自行设计的新型淋溶装置进行连续168 h的淋溶实验。通过采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和pH测试仪等相关分析仪器研究了煤矸石中重金属在淋溶过程中的溶出规律,并对淋溶液的COD、BOD、TON... 详细信息

为评价煤矸石回填塌陷区后对水体影响,采用自行设计的新型淋溶装置进行连续168 h的淋溶实验。通过采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和pH测试仪等相关分析仪器研究了煤矸石中重金属在淋溶过程中的溶出规律,并对淋溶液的COD、BOD、TON、NH3-N和pH值进行测试分析。结果显示,淋溶反应时间1~24 h时,淋溶液的COD和BOD分别从28.001 1和4.400 0 mg·L^(-1)升至36.437 29和6.191 525 mg·L^(-1),超过地表水环境质量五类标准限值。在24~168 h的淋溶时间内,TON的值先降低至2.983 4 mg·L^(-1)而后升高至8.494 6 mg·L^(-1),而在72~168 h内,淋溶液中TON呈线性趋势大幅度增加。铬元素溶出浓度的峰值主要发生在淋溶初期;铅离子在24~72 h淋溶时间内,析出速度明显加快;锌离子溶解初期为慢速释放,中期为快速释放,末期为慢速释放;铜离子在淋溶反应开始时溶出较少,而随着淋溶反应时间的延长,溶出速度增大。

关键词：煤矸石动态淋溶重金属 pH值析出浓度差

CaO对褐煤和无烟煤热解产物分布及煤焦结构的影响

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煤炭科学技术 2016年第3期44卷 177-183页

作者：赵洪宇李玉环舒元锋宋强吕俊鑫王子民曾鸣舒新前中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古呼和浩特010051

为研究CaO对不同变质程度煤在催化热解过程中的作用规律,以锡林郭勒褐煤和宁夏石嘴山无烟煤为研究对象,利用实验室小型固定床反应器,研究了CaO对褐煤和无烟煤热解特性及煤焦结构的影响,运用X射线衍射(XRD)及傅里叶红外光谱(FT-IR)对比... 详细信息

为研究CaO对不同变质程度煤在催化热解过程中的作用规律,以锡林郭勒褐煤和宁夏石嘴山无烟煤为研究对象,利用实验室小型固定床反应器,研究了CaO对褐煤和无烟煤热解特性及煤焦结构的影响,运用X射线衍射(XRD)及傅里叶红外光谱(FT-IR)对比研究了不同温度下褐煤、无烟煤添加CaO前后热解半焦微晶结构以及脂肪结构、芳构化、富氧程度等红外结构参数的变化规律。试验结果表明:在900℃时,添加质量分数2%Ca O的褐煤煤样H2累积产率最大,达39.11 m L/g;添加CaO后煤样在高温热解阶段生成CO的累积产率大于未添加CaO煤样的量。与加入CaO相比,温度对芳香层片间距和芳香层片直径影响更大;热解温度为900℃时,随着CaO的加入,褐煤半焦芳香层片堆积高度和晶层数逐渐增大;而对于无烟煤半焦来说,则与之相反;加入CaO的褐煤和无烟煤热解半焦的微晶结构偏离石墨化程度大于未加入Ca O的热解半焦。褐煤半焦的脂肪结构、芳构化、富氧程度等红外结构参数普遍高于无烟煤半焦。高温时,缩合反应程度增大,CaO促进半焦的转化率提高,导致芳构化参数变大;原煤中C O基团很少,高温下通过CaO促进芳环裂解和CO2反应生成C=O基团,进而导致半焦中富氧程度呈升高趋势。

关键词：煤热解氧化钙褐煤无烟煤微晶结构半焦表面结构

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铸造除尘灰的特性及回收煤炭资源的研究

铸造 2021年第12期70卷 1440-1446页

作者：许泽胜王森彪舒元锋陈佳蕊胡胜利舒新前中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 柳晶科技集团(常州)股份有限公司江苏溧阳213351

对某大型汽车制造企业的铸造车间除尘灰的特性进行了研究,研究了浮选药剂包括非极性油类捕收剂、起泡剂仲辛醇、脉石抑制剂水玻璃、矿浆调整剂碳酸钠、微细粒分散剂六偏磷酸钠用量对浮选指标的影响。结果表明:柴油对除尘灰中煤粒浮选效... 详细信息

对某大型汽车制造企业的铸造车间除尘灰的特性进行了研究,研究了浮选药剂包括非极性油类捕收剂、起泡剂仲辛醇、脉石抑制剂水玻璃、矿浆调整剂碳酸钠、微细粒分散剂六偏磷酸钠用量对浮选指标的影响。结果表明:柴油对除尘灰中煤粒浮选效果最好,浮选矿浆的最佳p H值为8.1~8.4,柴油、仲辛醇、水玻璃和六偏磷酸钠最佳用量分别为2.0 kg/t、0.7 kg/t、1.6kg/t和2.0kg/t。粗精煤表面仍有包裹的钙长石等脉石矿物,这是粗选不能获得合格精煤的原因。通过进一步的磨矿解离,多次精选后可获得产率为12.11%、可燃体的回收率为24.68%、灰分13.67%的合格精煤。

关键词：铸造除尘灰浮选煤炭回收

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氧化钙对褐煤和无烟煤热解特性影响

西安科技大学学报 2016年第1期36卷 80-85页

作者：赵洪宇李玉环宋强吕俊鑫舒元锋王子民刘飞曾鸣舒新前中国矿业大学化学与环境工程学院北京100083 内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古呼和浩特010000 国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710054

为研究CaO对褐煤和无烟煤热解特性影响,采用实验室小型固定床反应器对锡林郭勒褐煤（X）和宁夏石嘴山无烟煤（SH）,进行热解实验,研究了CaO对热解三相产物分布规律影响。实验结果表明：在500~600℃时,添加2%CaO后褐煤热解生成CO_2的产... 详细信息

为研究CaO对褐煤和无烟煤热解特性影响,采用实验室小型固定床反应器对锡林郭勒褐煤（X）和宁夏石嘴山无烟煤（SH）,进行热解实验,研究了CaO对热解三相产物分布规律影响。实验结果表明：在500~600℃时,添加2%CaO后褐煤热解生成CO_2的产率小于未添加CaO煤样热解生成CO_2的产率,添加CaO与否对其他3种气体H_2,CH_4,CO产率影响不大;与未加入CaO的褐煤煤样相比,加入CaO的褐煤煤样在相应温度下热解气相产物产率小幅度降低,且随着热解温度的升高,加入CaO的褐煤煤样气相产物产率增加速率大于未加入CaO的褐煤煤样。褐煤脱挥发分主要在600℃之前的热解阶段,而对于无烟煤来说,CaO在中温热解阶段对挥发分的脱除具有促进作用。对于褐煤半焦来说,加入2%CaO一直作为灰分存在半焦中,且随着热解温度的升高,褐煤半焦在高温时反应活性较高,发生热缩聚反应,导致半焦中有机质含量降低,以上2种原因直接导致褐煤半焦灰分升高;对于无烟煤来说,灰分增加主要是由于CaO的加入。

关键词：氧化钙褐煤无烟煤产物分布半焦性质