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先锋褐煤在热提质过程中的破碎特性

绿色矿山

绿色矿山 2024年第3期2卷 323-332页

作者：李松泽秦锡壮郝美鲁梁鹏山东科技大学化学与生物工程学院山东青岛266590

我国褐煤资源丰富,较高的氧含量、水含量导致其利用困难,热提质是实现褐煤清洁高效利用的有效手段之一,在热提质过程中褐煤极易碎裂、粉化,造成焦油粉尘含量高,除尘困难、管路堵塞等问题,成为阻碍褐煤提质技术发展的“瓶颈”。以先锋褐... 详细信息

我国褐煤资源丰富,较高的氧含量、水含量导致其利用困难,热提质是实现褐煤清洁高效利用的有效手段之一,在热提质过程中褐煤极易碎裂、粉化,造成焦油粉尘含量高,除尘困难、管路堵塞等问题,成为阻碍褐煤提质技术发展的“瓶颈”。以先锋褐煤(XF)为原料,在回转炉热提质实验装置上考察了XF在不同温度的粒度变化、累积分布曲线、整体粒度分布、相对破碎率、分形维数,研究了XF在不同温度的热碎产物分布规律,利用X射线荧光仪(XRF)和X射线衍射仪(XRD)分析了热碎产物灰分组成差异,结果表明,XF在热提质过程中发生了明显的破碎,1~6 mm粒度是破碎颗粒的主要生成范围,粉化粒度随着温度的升高而增加,其中0~0.1 mm的粒度增长幅度最大。在450~500℃时XF相对破碎率增幅最大,温度的升高促使破碎发生,分形维数增加,煤颗粒的破碎程度变复杂。灰分随破碎粒度变化不显著,煤中的矿物质更容易存在于粉化粒度中,随着热碎产物粒度的减小,灰分含量逐渐升高。550℃的热碎产物灰分高于450℃和350℃的热碎产物,Ca元素含量随粒度减小而降低,Si、Fe元素含量随粒度减小而升高,Al元素含量变化不明显。XRD结果表明石英、方解石属于被动分配,而黄铁矿受热分解导致其更容易分配到粉化粒度中,属于主动分配,在煤颗粒内部形成的裂隙和空洞是导致褐煤破碎的诱因之一。

关键词：褐煤热提质破碎矿物分配

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褐煤热碎性对提质工艺的影响分析

煤炭工程 2015年第12期47卷 118-120,123页

作者：曲洋初茉郝成亮申国栋张勇原野王晗中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

针对褐煤在热提质过程中发生的严重碎裂及粉化现象,在分析褐煤热碎裂及粉化产生原因(水汽行为、挥发分析出、机械力作用、热加工工艺参数)的基础上,阐明了该现象对不同干燥/热解示范工艺的影响,并针对多种典型工艺所存在的共性问题,提... 详细信息

针对褐煤在热提质过程中发生的严重碎裂及粉化现象,在分析褐煤热碎裂及粉化产生原因(水汽行为、挥发分析出、机械力作用、热加工工艺参数)的基础上,阐明了该现象对不同干燥/热解示范工艺的影响,并针对多种典型工艺所存在的共性问题,提出了以强化基础规律研究、创新反应器设计为核心的解决方向。

关键词：褐煤热提质热碎裂粉化除尘

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利用原水分的水热提质对褐煤结构的影响研究

工程热物理学报 2018年第7期39卷 1621-1629页

作者：赵博骏高继慧赵广播曹庆喜刘冬冬哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

本文在200～350℃条件下对宝日希勒褐煤进行不添加额外水分的水热提质处理,并与同工况热提质样品进行对比。研究发现,采用水热提质能够获得更好的煤质改性效果,水热提质煤固定碳含量更高,但固体产率低于热提质煤;随温度提高,水热提质煤... 详细信息

本文在200～350℃条件下对宝日希勒褐煤进行不添加额外水分的水热提质处理,并与同工况热提质样品进行对比。研究发现,采用水热提质能够获得更好的煤质改性效果,水热提质煤固定碳含量更高,但固体产率低于热提质煤;随温度提高,水热提质煤孔结构呈现先增后减趋势,但热提质煤孔结构无明显变化;水热处理对褐煤中含氧官能团脱除作用更强,且水热提质煤脂肪度更低、芳香度更高,内部水分对褐煤有机结构演化会产生重要影响。

关键词：褐煤水热提质热提质理化结构水分利用

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吸湿预氧化对提质褐煤自燃倾向性的影响

燃料化学学报 2016年第10期44卷 1153-1159页

作者：刘丽华初茉党彤彤曲洋孙任晖畅志兵中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 河南城建学院材料与化工学院河南平顶山467000 北京低碳清洁能源研究所北京102209

为探究提质褐煤露天储存仍易自燃的规律和机制,选用自燃倾向性测定装置测定交叉点温度(CPT)等参数求得FCC,判定105-900℃提质褐煤在空气中吸湿预氧化前后的自燃倾向性变化;采用红外光谱仪、氮吸附仪、微量热仪等测定了各样品的化学结构... 详细信息

为探究提质褐煤露天储存仍易自燃的规律和机制,选用自燃倾向性测定装置测定交叉点温度(CPT)等参数求得FCC,判定105-900℃提质褐煤在空气中吸湿预氧化前后的自燃倾向性变化;采用红外光谱仪、氮吸附仪、微量热仪等测定了各样品的化学结构变化、孔结构及吸湿性差异。结果表明,随提质温度的升高,提质新鲜样的自燃倾向性降低,但吸湿预氧化使200-500℃提质煤的自燃倾向性比其新鲜样显著增加,甚至接近原煤。预氧化增加了表面氧元素含量和氧化活性基团数量;脂肪侧链、含氧官能团和(提质后产生的)新自由基等氧化活性基团的存在及比表面积的增大,共同强化了提质样品的预氧化和自燃。吸湿不仅产生润湿热进一步加深预氧化,而且吸湿程度越大的提质样品,其自燃倾向性增强越显著。

关键词：热提质自燃倾向性吸湿预氧化润湿热

不同温度提质褐煤在水分复吸后的自燃特性变化

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煤炭工程 2016年第10期48卷 131-134页

作者：刘丽华初茉党彤彤中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 河南城建学院材料与化工工程学院河南平顶山467000

基于雨雪天气后低阶煤焦自燃高发的现象,采用固定床管式炉在105~800℃范围内对褐煤提质,提质新鲜样（SA）及其水分复吸样（SC）分别在程序升温装置中进行自燃测定,分析自燃特性变化。结果显示,水分复吸使SC的临界温度吸氧量比SA降低60%... 详细信息

基于雨雪天气后低阶煤焦自燃高发的现象,采用固定床管式炉在105~800℃范围内对褐煤提质,提质新鲜样（SA）及其水分复吸样（SC）分别在程序升温装置中进行自燃测定,分析自燃特性变化。结果显示,水分复吸使SC的临界温度吸氧量比SA降低60%以上。与SA不同,SC的吸氧量在低温氧化阶段很小且存在波动,在加速氧化阶段产生短暂＂平台＂期。SC在加速氧化阶段的瞬时升温速率（θ）比SA增加更快,自热温升加速。FCC指标显示,200~400℃提质的SC,自燃倾向性比SA显著增加,与SA-105接近,即高湿度环境储存会抵消提质降低褐煤自燃倾向性的效果。

关键词：热提质自燃特性水分复吸交叉点温度吸氧量升温速率