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添加剂对炼焦煤在干馏过程中脱硫性能影响的研究

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添加剂对炼焦煤在干馏过程中脱硫性能影响的研究

作者：钟祥云辽宁科技大学

学位级别：硕士

本文以硫含量较高的宁夏8气煤(NX8)、宁夏9气煤(NX9)、马兰肥煤(ML)、镇城底肥煤(ZCD)、介休焦煤(JX)、开滦焦煤(KL)、五亩冲1/3焦煤(WMC)、竹山塘1/3焦煤(ZST)为原料,以HBO、AlCl、MgCl为添加剂,以阳离子表面活性剂十二烷基三甲基氯化... 详细信息

本文以硫含量较高的宁夏8气煤(NX8)、宁夏9气煤(NX9)、马兰肥煤(ML)、镇城底肥煤(ZCD)、介休焦煤(JX)、开滦焦煤(KL)、五亩冲1/3焦煤(WMC)、竹山塘1/3焦煤(ZST)为原料,以HBO、AlCl、MgCl为添加剂,以阳离子表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵(1231)、十六烷基三甲基氯化铵(1631)、十八烷基三甲基氯化铵(1831)为辅助添加剂。通过溶液浸渍的方法将添加剂担载于炼焦煤颗粒表面,使炼焦煤中硫在干馏过程中得到最大化析出,从而可使高硫炼焦煤资源的利用得到提高。实验主要探讨了干馏条件、添加剂种类、添加剂浓度、表面活性剂种类等条件对各煤样及部分煤样煤岩显微组分富集物脱硫性能的影响;考察了部分煤样在1.5公斤实验焦炉干馏过程中的脱硫性能,并对焦的结构强度及显微强度进行了研究;同时对NX8原煤及其担载添加剂煤样,在固定床干馏过程中硫化物析出曲线进行动力学处理。实验确定的较佳干馏条件为升温速率12℃/min、干馏终温900℃、停留时间10min。NX8煤、ZCD煤、Ⅸ煤、ZST煤分别担载4w%的HBO、AlCl、MgCl后,所得干馏焦中硫含量显著降低,脱硫率增加,其中AlCl和MgCl的效果较好,NX8煤、ZCD煤、ZST煤担载4w%的AlCl后,脱硫率分别比原煤提高15.55、14.76、17.93个百分点;JX煤担载4w%的MgCl后脱硫率比原煤提高15.95个百分点。随添加剂浓度的增加干馏焦中各种形态硫含量减少,全硫脱硫率增加,当AlCl的浓度增加到4w%时,NX8煤、NX9煤、ML煤、ZCD煤、JX煤、KL煤、WMC煤、ZST煤干馏全硫脱硫率分别比原煤提高15.55、9.76、18.66、14.76、12.59、15.36、18.64、17.93个百分点。阳离子表面活性剂1231、1631及1831能进一步提高炼焦煤脱硫性能,随着表面活性剂疏水基链的缩短,促进作用增强。煤岩显微组分富集物的干馏脱硫率大小顺序为镜质组富集物(VC)＞惰质组富集物(IC)＞矿物质富集物(MC),AlCl对各煤样富集组分干馏脱硫的促进作用大小顺序为VC＞IC＞MC,NX8煤、ZCD煤、KL煤、WMC煤VC担载4w%的AlCl及临界胶束浓度(CMC)的1231以后,脱硫率分别提高18.55、20.18、18.50、22.17个百分点。NX8煤显微组分富集物在固定床干馏过程中,析出气体硫化物含量的大小顺序为MC＞VC＞IC。担载4w%的AlCl及CMC的1231对1.5公斤实验焦炉干馏脱硫有促进作用,可使NX8煤、ZCD煤、KL煤、WMC煤脱硫率提高4.59、4.90、5.12、8.92个百分点,但担载添加剂以后干馏焦的结构强度及显微下降。NX8原煤及煤岩显微组分富集物煤样在固定床干馏过程中,硫化物析出动力学曲线可用两段或三段一级反应进行拟合,拟合效果较好,各煤样担载4w%的AlCl及CMC的1231可使硫化物在主要干馏温度区间的析出活化能(E)减小,有利于硫化物析出。硫化物析出的动力学模型分三步进行,通过对实验数据的分析及理论计算认为第一步反应为控速步骤。

关键词：煤干馏添加剂脱硫动力学

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堆积密度对炼焦煤膨胀性能影响的研究

煤炭学报 2012年第2期37卷 332-335页

作者：白金锋李娜钟祥云张雅茹徐君奚白刘洪春辽宁科技大学化学工程学院辽宁省先进煤焦化技术重点实验室辽宁鞍山114051 中冶焦耐工程技术有限公司辽宁鞍山114002

研究了典型七台河新建1/3焦煤和桃山焦煤在不同堆积密度条件下的Audibert-Arnu膨胀性能及Gb因子变化规律。结果表明:煤料堆积密度提高后,其开始软化温度增加,开始膨胀温度降低;当煤料堆积密度从0.88 t/m3增加到1.19 t/m3时,新建煤1/3焦... 详细信息

研究了典型七台河新建1/3焦煤和桃山焦煤在不同堆积密度条件下的Audibert-Arnu膨胀性能及Gb因子变化规律。结果表明:煤料堆积密度提高后,其开始软化温度增加,开始膨胀温度降低;当煤料堆积密度从0.88 t/m3增加到1.19 t/m3时,新建煤1/3焦煤的开始软化温度增加30℃,桃山焦煤增加14℃,新建1/3焦煤的开始膨胀温度降低19℃,桃山焦煤降低15℃;同时,随煤料堆积密度提高,其最大膨胀度增加,膨胀温度区间也呈增加趋势;Gb因子随煤料堆积密度提高而呈增加规律。

关键词：堆积密度炼焦煤奥亚膨胀度膨胀性能 Gb因子

内热式滚动床对神木长焰煤热解提油性能的研究

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煤炭学报 2011年第1期36卷 114-117页

作者：白金锋徐君张臻钟祥云张雅茹王利斌商铁成辽宁科技大学化学工程学院辽宁省先进煤焦化技术重点实验室辽宁鞍山114051 煤炭研究科学总院北京煤化工研究分院北京100013

研究了神木长焰煤在内热式滚动床内的热解性能。实验表明,滚动床内的轴向温度分布有利于低阶煤的热解提油。在加热燃气低热值为17 890 kJ/m3,热解温度为650℃时,原料煤的热解焦油产率达到8.52%,为葛金焦油产率的75.59%。随热解温度的增... 详细信息

研究了神木长焰煤在内热式滚动床内的热解性能。实验表明,滚动床内的轴向温度分布有利于低阶煤的热解提油。在加热燃气低热值为17 890 kJ/m3,热解温度为650℃时,原料煤的热解焦油产率达到8.52%,为葛金焦油产率的75.59%。随热解温度的增加,焦油中脂肪族和芳香族含量有所提高,而极性化合物含量有所降低。在热解温度650℃时,脂肪族和芳香族含量分别为22.6%和39.5%,极性物含量为32.7%。

关键词：内热式滚动床神木长焰煤热解煤焦油

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微孔活性炭对对二甲苯的吸附和脱附性能

煤炭转化 2017年第1期40卷 53-58页

作者：刘洋白金锋李彬钟祥云郭天赐辽宁科技大学化学工程学院辽宁鞍山硕士助教114051 辽宁省煤化工工程技术研究中心

实验研究了两种典型活性炭对对二甲苯的气相吸附与脱附性能,分析了活性炭的孔隙结构、吸附与脱附温度对对二甲苯吸附量的影响规律.结果表明,随着吸附温度升高,活性炭吸附对二甲苯能力降低,吸附温度在30℃时,可以获得较高的吸附值;活性... 详细信息

实验研究了两种典型活性炭对对二甲苯的气相吸附与脱附性能,分析了活性炭的孔隙结构、吸附与脱附温度对对二甲苯吸附量的影响规律.结果表明,随着吸附温度升高,活性炭吸附对二甲苯能力降低,吸附温度在30℃时,可以获得较高的吸附值;活性炭的中孔尺寸为1nm^2nm部分所占比表面积及比孔容越高,其吸附对二甲苯的性能越好.同时,两种活性炭气相吸附对二甲苯的量是其吸附升华萘量的1.10倍,表明用活性炭吸附对二甲苯方法来间接评价活性炭对萘的吸附量是可行的.

关键词：活性炭对二甲苯萘吸附脱附

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炼焦煤热解收缩特性对焦炭成块性能影响

煤炭学报 2023年第11期48卷 4183-4191页

作者：刘洋王明登徐国忠郑亚杰李超钟祥云刘洋白金锋辽宁科技大学辽宁省煤化工工程技术研究中心辽宁鞍山114051 中冶焦耐工程技术有限公司辽宁大连116085

在国家“双碳”目标及富氢高炉开发利用背景下,对焦炭在高炉中的性能提出了更高要求。除常规的热态性能指标外,焦炭的块度受到更多关注。炼焦煤的热解收缩性能是决定焦炭成块性能至关重要的因素。对不同变质程度炼焦煤进行2 kg焦炉炼焦... 详细信息

在国家“双碳”目标及富氢高炉开发利用背景下,对焦炭在高炉中的性能提出了更高要求。除常规的热态性能指标外,焦炭的块度受到更多关注。炼焦煤的热解收缩性能是决定焦炭成块性能至关重要的因素。对不同变质程度炼焦煤进行2 kg焦炉炼焦试验,分析炼焦煤细度对其焦炭成块性能的影响规律。采用改进的奥亚膨胀仪对8种不同变质程度炼焦煤在300~900℃内的热解收缩性能进行深入研究,探讨了煤热解收缩系数与其收缩动力学特性对焦炭成块性能的影响,并建立热解收缩系数及热解活化能与焦炭平均块度的数学关系,试图通过炼焦煤热解收缩特性对焦炭平均块度进行预测。结果表明,焦炭的平均块度随炼焦煤变质程度的升高呈增大趋势。YK气煤的平均块度较低,仅为38.9 mm。SAJ焦煤和BBG瘦煤的平均块度较高,分别为50.5、48.5 mm。8种炼焦煤中除BBG瘦煤外,当入炉煤细度为75%时,形成焦炭的平均块度最大。BBG瘦煤在细度为85%时,焦炭平均块度最优。在热解过程中,不同变质程度炼焦煤第1收缩峰的收缩系数及收缩所需活化能差别明显。其中低变质程度YK气煤和SYS1/3焦煤热解收缩系数高于8.33×10^(-4)℃^(-1),热解活化能均低于77 kJ/mol;高变质程度煤LH焦煤、SAJ焦煤和BBG瘦煤热解收缩系数低于4.55×10^(-4)℃^(-1),但热解所需活化能均高于106.1 kJ/mol,说明变质程度高的炼焦煤,热解时需要更高的能量才能完成收缩过程。在相同的炼焦工艺下,炼焦煤第1收缩峰的热解收缩系数越大,所得焦炭的平均块度越小,且热解收缩系数与焦炭平均块度有很好线性关系,相关系数为0.90。同时,热解收缩活化能也与焦炭平均块度有较好关联。因此,能够通过热解收缩系数和收缩活化能对不同变质程度炼焦煤生成焦炭平均块度进行有效预测。

关键词：炼焦煤热解收缩系数成块性能平均粒径收缩活化能

机械式B型双模轮胎硫化机全自动化改造技术分析

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橡塑机械时代 2011年第9期23卷 14-16页

作者：林仕栋钟祥云广州市华南橡胶轮胎有限公司广东广州511400

原45”半钢子午线轮胎双模定型硫化机因各方面原因只能手动操作，设备精度差，生产过程中存在很多隐患。通过对管道、装卸胎装置的改造，加以控制系统及参数的改进和优化，实现了硫化机设备的全自动化生产，保障了设备的精度和成品的质... 详细信息

原45”半钢子午线轮胎双模定型硫化机因各方面原因只能手动操作，设备精度差，生产过程中存在很多隐患。通过对管道、装卸胎装置的改造，加以控制系统及参数的改进和优化，实现了硫化机设备的全自动化生产，保障了设备的精度和成品的质量，经济效益显著。

关键词：硫化机自动化改造精度

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KRUPP液压硫化机电控系统改造

橡塑技术与装备 2012年第3期38卷 50-52页

作者：钟祥云林仕栋广州市华南橡胶轮胎有限公司广东广州511400

原硫化机控制系统老旧,决定改造。通过分析系统要求,统计出PLC需求点数等数据。并根据具体情况,选择接近开关、温度控制等硬件。软件方面着重说明了定型控制、中心油缸控制、以太网通信控制等实现方法。通过改造,设备精度大幅度提高。

关键词：硫化机 PLC 改造控制系统硬件软件

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煤炭气化过程数学模型构建的研究进展

煤炭科学技术 2019年第11期47卷 196-205页

作者：张志华白金锋刘洋钟祥云李超吴诗勇辽宁科技大学化学工程学院辽宁鞍山114051 辽宁科技大学电子与信息工程学院辽宁鞍山114051 辽宁省煤化工工程技术研究中心辽宁鞍山114051 华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

煤炭气化技术是煤炭资源清洁利用及向绿色工业生态发展的重要方向。煤炭气化过程数学模型具有诠释气-固复杂反应机理、分析气化工艺参数、预测气化产品特性等技术优势,是煤炭气化过程实现工程优化设计的重要理论基础。系统分析与综述了... 详细信息

煤炭气化技术是煤炭资源清洁利用及向绿色工业生态发展的重要方向。煤炭气化过程数学模型具有诠释气-固复杂反应机理、分析气化工艺参数、预测气化产品特性等技术优势,是煤炭气化过程实现工程优化设计的重要理论基础。系统分析与综述了近年来煤炭气化过程热力学平衡模型、反应动力学模型、计算流体动力学CFD模型、降阶模型和智能化等相关模型构建的研究进展。针对煤炭气化模型研究,重点阐述了基于数据驱动的煤炭气化过程智能模型构建和简化及其相关参数优化的最新研究成果,深入分析了融合煤炭气化反应机理的智能化模型构建的研究工作。针对煤气化生产过程模型研究,重点阐述了在目标规划下的智能模型构建,分析了基于气化生产过程目标模型求解的差分进化算法DE、粒子群优化PSO、遗传算法GA等优化算法的构建,并阐述了Aspen plus模拟软件在目前气化模拟过程中的应用及基于该软件模拟模型的目标优化算法的改进等研究。同时,提出开发具有煤气化反应动力学等机理信息的智能化模型,气化整体流程中融入局部流体动力学等细节信息的跨尺度模拟模型将是未来气化模型研究的主要发展方向。其中对气化过程初始样本的合理选择、模型算法寻优性能的有效改进、模型优化准则的选取策略等研究是智能化模型的研究热点。

关键词：煤炭气化数学模型智能模型煤炭清洁利用

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炭泡沫的最新研究进展

材料导报 2014年第23期28卷 34-39页

作者：徐国忠金文武钟祥云李绍峰吴红运王雨婷辽宁科技大学先进煤焦化技术省重点实验室鞍山114053

以不同原料为主线,综述了炭泡沫制备技术的最新研究成果,并概述了炭泡沫改性及发泡机理方面取得的进展,同时对炭泡沫的应用情况进行总结。目前炭泡沫的研究热点主要集中在炭泡沫低成本制备技术、炭泡沫制备过程参数调控以及改性方法对... 详细信息

以不同原料为主线,综述了炭泡沫制备技术的最新研究成果,并概述了炭泡沫改性及发泡机理方面取得的进展,同时对炭泡沫的应用情况进行总结。目前炭泡沫的研究热点主要集中在炭泡沫低成本制备技术、炭泡沫制备过程参数调控以及改性方法对炭泡沫性能的影响等方面。提出了整体炭泡沫制备技术存在的问题及改进思路。

关键词：炭泡沫发泡机理改性