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内在矿物质对煤焦燃烧特性影响的实验研究

煤炭转化 2009年第2期32卷 33-36页

作者：李梅吕硕焦向炜北方民族大学化学与化学工程学院银川讲师750021 北方民族大学科研处银川讲师750021

以宁夏地区两种烟煤和两种无烟煤为原料,用浮沉方法得到灰分在40%左右的煤粉,然后在马弗炉900℃制焦,再用HCl-HF酸制取脱灰焦.通过比较煤焦脱灰前后热重燃烧曲线的特征参数的变化和转化速率的快慢,分析了内在矿物质对煤焦燃烧特性的影响... 详细信息

以宁夏地区两种烟煤和两种无烟煤为原料,用浮沉方法得到灰分在40%左右的煤粉,然后在马弗炉900℃制焦,再用HCl-HF酸制取脱灰焦.通过比较煤焦脱灰前后热重燃烧曲线的特征参数的变化和转化速率的快慢,分析了内在矿物质对煤焦燃烧特性的影响.结果表明,内在矿物对两种烟煤焦前期的着火有阻碍作用,对后期燃尽有一定促进作用;内在矿物质对两种无烟煤焦的着火有促进作用,对后期燃尽有阻碍作用.

关键词：宁夏煤内在矿物质燃烧特性热分析

宁东煤微波热解过程内在矿物质多场耦合催化及应用基础研究

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宁东煤微波热解过程内在矿物质多场耦合催化及应用基础研究

作者：杨旭萌武汉科技大学

学位级别：硕士

能源是人类文明进步的基础和动力,攸关国计民生和国家安全,对于促进经济社会发展、增进人民福祉至关重要。宁东煤田储量丰富,有相当储量的煤化程度较低长焰煤。长焰煤有热值低、直接燃烧热效率低、对环境造成污染大等缺点,因此研发高效... 详细信息

能源是人类文明进步的基础和动力,攸关国计民生和国家安全,对于促进经济社会发展、增进人民福祉至关重要。宁东煤田储量丰富,有相当储量的煤化程度较低长焰煤。长焰煤有热值低、直接燃烧热效率低、对环境造成污染大等缺点,因此研发高效、低耗、无污染的煤催化热解工艺成为当下宁东煤高效清洁利用的热点技术和发展方向。微波加热与煤热解技术相结合是高效清洁利用低阶煤的热门课题。由于煤微波热解过程中,煤的理化性质、内在矿物质成分、微波场、温度场等变量交互耦合的方式影响催化热解反应的进行。因此本文从微波场、温度场与煤内在矿物质交互耦合作用的角度,开展宁东煤微波催化热解过程中产物收率及组成特性的应用基础研究,结论如下:经工业分析和SEM、FTIR、XRD、TG-FTIR等方法表征,分析了宁东矿区红柳、灵新、梅花井和羊场湾四种煤样的结构特征及性质。四种煤样均属于芳香化程度较低、煤化程度较低的低阶煤,其内在矿物质主要成分为高岭石、石英、方解石和黄铁矿。通过FTIR、GC-MS、红外热成像仪等方法表征分析宁东煤微波热解温度变化和气、液、固三相产物的产率及组成的特性,研究宁东煤微波热解内在矿物质与微波场、温度场等多场耦合协同作用的应用基础机制。实验表明,与原煤样对比,脱灰煤在微波场中升温变得缓慢,热解终温下降,热解气体产率和焦油产率减少。经工业分析和ICP-AES表征,发现主要是宁东煤内在矿物质影响所致。正由于原煤样含铁矿物质有过渡键型导致其介电损耗因子ε’’较大,快速将微波能转化为热能,产生局部“热点”现象,促进原煤样温度的升高,同时含铁矿物质中的Fe可以提供具有接收电子能力的空3d轨道使其煤中不饱和烃的π键以及含氧官能团结合,协同实现化学吸附和煤中有机结构裂解反应的加强,生成更多小分子物质,使热解气体产率增加。基于宁东煤内在矿物质在微波热解条件下的多场耦合协同作用应用基础研究,构建了适用于宁东煤的微波热解Fe-Ni催化体系,旨在调控催化剂中活性组分配比,来提高宁东煤微波热解气、液两相产物产率并提升其有效组分H、CO及焦油轻质组分的含量。通过浸渍法制备的铁基和半焦基Fe-Ni复合型催化剂用于微波热解,结果表明,铁基催化剂对宁东煤微波热解气态产物产率和分布的影响优于对液相产物的影响,尤其是对焦油轻质化程度的提高幅度较差。半焦基Fe-Ni复合型催化剂在提高宁东煤微波热解气态产物产率和有效组分含量的同时,轻质化焦油的作用更优异,轻质组分含量的增幅高达51.7%,为微波催化热解宁东煤制取热解气及航天油原料提供参考依据。

关键词：宁东煤内在矿物质微波热解

内在矿物质对煤焦燃烧特性影响的动力学研究(Ⅰ)等温热重研究

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洁净煤技术 2009年第2期15卷 61-63页

作者：李梅北方民族大学化学与化学工程学院

选择宁夏地区2种烟煤和2种无烟煤作为实验煤样，用浮沉法得到灰分在30％左右的煤粉在马弗炉上900℃制焦，然后用化学脱灰法处理煤焦样，得到超低灰煤焦样。在WCT-2型热重分析仪上，在消除内、外扩散影响的条件下对高灰煤焦和脱灰煤焦进... 详细信息

选择宁夏地区2种烟煤和2种无烟煤作为实验煤样，用浮沉法得到灰分在30％左右的煤粉在马弗炉上900℃制焦，然后用化学脱灰法处理煤焦样，得到超低灰煤焦样。在WCT-2型热重分析仪上，在消除内、外扩散影响的条件下对高灰煤焦和脱灰煤焦进行等温热重实验。动力学分析的结果表明：2种烟煤焦脱灰后的活化能降低，2种无烟煤焦脱灰后的活化能升高；烟煤中的矿物质对烟煤的燃烧有阻碍作用，无烟煤中的矿物质对烟煤的燃烧有促进作用。

关键词：煤焦等温热重内在矿物质

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配煤制气化焦过程中内外在矿物质的转变

煤炭转化 2019年第2期42卷 46-53页

作者：苗泽凯武建军张一昕江尧中国矿业大学化工学院国家煤加工与洁净化工程技术研究中心

选用神府长焰煤(SF)、高硫焦煤(GS)和肥煤(FM),按不同质量比配合制备气化焦,用XRD、能谱分析和环境扫描电子显微镜判断原煤中矿物质种类和内外在形式及焦炭矿物质种类,并用Jade 6软件对焦炭各矿物质进行定量分析。结果表明:三种原煤中... 详细信息

选用神府长焰煤(SF)、高硫焦煤(GS)和肥煤(FM),按不同质量比配合制备气化焦,用XRD、能谱分析和环境扫描电子显微镜判断原煤中矿物质种类和内外在形式及焦炭矿物质种类,并用Jade 6软件对焦炭各矿物质进行定量分析。结果表明:三种原煤中的黄铁矿均以外在矿物质形式存在,焦化过程中一部分在碳酸盐类矿物质分解产生的CO_2气氛下氧化为磁铁矿,另一部分在还原性气氛下还原为Fe,并在熄焦过程中转变为赤铁矿。原煤中内在赤铁矿处在还原性气氛中被还原并与石英形成铁橄榄石。石英以内在和外在形式存在于原煤中,内在石英与接触的矿物质形成低温共熔物。钙铝黄长石由石膏和白云石矿物质热解产生的活性CaO与石英和Al_2O_3形成。不同质量比肥煤制备的焦炭中各矿物质含量变化趋势并不相同。

关键词：气化焦内在矿物质外在矿物质还原性气氛低温共熔物