低阶烟煤制取型煤的成型机理研究

选用水玻璃、膨润土和赤泥三种无机黏结剂,分别以四种不同的掺入量和低阶烟煤粉煤混合制取型煤.对型煤样品进行抗压强度的测定表明,型煤抗压强度随黏结剂掺比增大而增大,其中以膨润土为黏结剂的型煤强度远高于以水玻璃和赤泥为黏结剂的型煤强度,进一步的型煤微观结构电镜分析也证实了以膨润土为黏结剂的型煤其黏结性能相对最好,电镜切片表明,膨润土以朵状凝胶体楔入煤粒孔隙中并在煤粒表面形成整体网状结构.由于低阶烟煤自身的性质,以其制取的型煤往往对成型压力比较敏感,实验表明型煤的冷强度随成型压力的增大先增大后减小,存在一个最优成型压力.

低阶烟煤对CO的吸附特性及影响因素

为了研究低阶烟煤（中等变质程度）对CO气体的吸附性能及影响因素,对24种低阶烟煤在不同温度下（30,40,50,55,60℃）,进行了CO等温吸附实验、煤质分析、煤岩分析和压汞实验,利用Mathematic程序、Qm软件对实验结果进行了分析,结果表明：温度较低（T≤50℃）时,可以用Langmuir方程来描述,与瓦斯吸附模型相一致;温度较高时（T〉50℃）,CO的吸附量与压力呈线性增加关系,可采用Henry方程（Q=KP）来描述,与低阶煤对N2的吸附模型相一致;低阶烟煤中惰质组和过渡孔（10~100 nm）含量普遍较高,对煤样吸附CO有较大影响,且与CO吸附量呈正相关.

用于中低温热解的低阶烟煤型煤的制备

将低阶烟煤粉煤制成高热强度的型块用于中低温热解,可减少环境污染、提高低阶烟煤的利用率。选用东荣长焰煤为原料,以煤焦油为黏结剂,利用自制模具在液压机上压制型煤,测定型煤的强度,研究成型压力、黏结剂掺入量和原料水分对型煤性能的影响,并利用扫描电镜对型煤微观结构进行分析表征。结果表明:型煤的强度随黏结剂含量的增大而增大,随成型压力的增加先增加后减小,水分含量对型煤强度也有一定影响;煤焦油能浸润煤粒,充填在煤粒间隙,起到了良好的粘连作用;在煤焦油掺入量为10%、原料水分质量分数为13%、成型压力为63 MPa的条件下制取的型煤强度最佳,热强度、冷压强度、热稳定性和落下强度分别达到536.4 N/个、691.3 N/个、97.98%、99.49%,可满足中低温热解对原料的强度要求。

低阶烟煤煤岩组分解离特性及其分选

为研究低阶烟煤煤岩显微组分的分选,以高惰质组含量的神东长焰煤为研究对象,利用偏光显微镜Leica DM4500P,分析了不同破碎程度下煤岩显微组分的分布形态和解离规律,确定了煤岩组分的最佳解离粒度,并对比了不同破碎程度下煤岩显微组分的重力分选结果。煤岩显微组分的解离特性表明,随着破碎粒度的降低,镜质组含量先基本不变,后逐渐降低,而惰质组含量先基本不变,后逐渐增加;当破碎粒度为0.125 mm时,镜质组单体解离度为91.77%,惰质组单体解离度为86.77%,连生体含量为8.05%;不同破碎程度下的煤岩显微组分重力分选结果表明,将煤样破碎至-0.125 mm,当分选密度为1.33 kg/L时,可获得镜质组含量为89.05%、镜质组回收率为58.72%的富镜质组富集物。

低阶烟煤热解半焦制浆黏度模型的建立

选用双鸭山东荣长焰煤为原料,利用马弗炉进行中低温热解实验,考察热解温度对半焦哈氏可磨度和空气干燥基水分的影响。通过制浆实验,研究半焦哈氏可磨度和空气干燥基水分对半焦制浆表观黏度的影响。利用SPSS软件进行实验数据线性回归分析,得到低阶烟煤热解半焦制浆表观黏度模型。结果表明:热解半焦的空气干燥基水分和哈氏可磨度与半焦制浆表观黏度均具有较好的相关性,其中由于煤结构的分解和缩聚而导致的可磨性的变化是影响半焦成浆性的主要因素。表观黏度模型能够较为准确地预测半焦制浆表观黏度,可用于低阶烟煤中低温热解半焦成浆性评价。

热改质低阶烟煤对配煤及型煤炼焦影响研究

为了提高低阶煤在配煤炼焦中的配入比例,以低灰低硫低阶烟煤为原料,通过热改性预处理工艺得到提质改性煤。将低阶煤与改性煤按照不同比例混合成炼焦用煤,通过5 kg焦炉试验,研究了改质低阶煤对配煤及炼焦的影响。结果表明,在保证焦炭质量的前提下,低阶烟煤配入比例由小于3%提高到5%,5%以后焦炭质量明显劣化;改性煤添加比例为6%时,混煤黏结性最好,反应后强度增加约4%,而冷态强度变化不大。采用型煤技术可使改性煤配入量达到7%~10%,由于提高了混煤的密度,使炭化过程中半焦化阶段的收缩降低而使焦炭裂纹减少,煤中黏结组分和惰性组分的胶结作用得到改善,提高了煤的结焦性能。

低阶烟煤对常规炼焦煤热塑性影响规律研究

为提高低灰低硫低阶煤的配煤炼焦用量,在低阶烟煤煤岩分离的基础上,研究了低阶烟煤镜质组对气煤、肥煤、焦煤等常规炼焦煤塑性胶质体的流动性、膨胀性和黏结能力等影响。结果表明,随着低阶烟煤镜质组比例的增加,气煤、肥煤、焦煤塑性胶质体的流动性、膨胀性和黏结力指数下降。低阶煤镜质组的比例为12%时,所得气煤配低阶煤镜质组的流动性下降70.0%,黏结指数下降31.8%;所得肥煤配低阶煤镜质组的流动性下降66.1%,黏结指数下降9.4%;所得焦煤配低阶煤镜质组的流动性下降78.4%,黏结指数下降45.7%。配入低阶煤镜质组比例为8%时,气煤的膨胀度由1.3%降至-19.5%,肥煤的膨胀度由158.7%降至88.2%,焦煤的膨胀度由28.5%降至-1.2%,呈现劣化作用。所得配煤指标并不存在线性关系,对焦煤影响最大,交互作用偏负;对肥煤影响较小,交互作用偏正。

低阶烟煤中低温热解挥发性组分析出特性研究

利用热重分析、傅里叶红外光谱、气相色谱、气相色谱-质谱联用技术,研究了低阶烟煤热解挥发性组分析出规律,分析了原煤中低温热解后官能团结构的解离特性及热解温度对热解气与焦油收率与组成的影响。结果表明:随着热解温度升高,煤中挥发性组分的析出增多;较高热解温度下-CH_(3)、羧基的裂解较少,热解气中CH_(4)、CO_(2)的比例降低,游离氢的重组与含氧杂环的分解提升了H_(2)、CO的比例;较高的热解温度易造成焦油二次裂解与缩聚反应加剧,即焦油收率下降,且组分中酚类、脂肪烃类物质比例减少,萘类与芳香族化合物比例增加。

褐煤制聚丙烯和低阶烟煤制聚丙烯的经济性比较研究

根据目前已公布的技术经济数据进行推算,对褐煤制聚丙烯项目和低阶烟煤制聚丙烯项目的经济性进行了分析和比较,并对褐煤制聚丙烯面临的技术风险进行了分析,结果表明,褐煤制聚丙烯项目的各项经济指标和低阶烟煤制聚丙烯项目相差不大,但是褐煤气化技术将面临巨大的技术风险。因此,在没有特别明显的经济性优势的情况下,选择以褐煤为原料生产聚丙烯并不合适;在拥有自有煤矿并实现煤炭就地转化的基础上,选择低阶烟煤为原料生产聚丙烯无论在经济性上还是技术上都更具有可行性。

中国褐煤及低阶烟煤利用与提质技术开发

介绍了中国褐煤及低阶烟煤的资源特征及加工利用现状,指出了褐煤对现代燃烧、气化技术的适应性方面存在的问题,分析了近年来发展迅速的褐煤脱水、提质等技术以及低变质烟煤制浆、热解、增塑技术的发展现状,指出了今后中国褐煤及低阶烟煤提质技术开发的重点方向。

低阶烟煤热解过程中氯的迁移释放特性研究

为探明氯元素在低阶烟煤热解过程中的释放机制行为,采用热重红外光谱质谱(TG-IR-MS)联用技术和管式热解炉,考察热解温度、粒径等级、升温速率对陕北低阶烟煤热解过程中氯的迁移转化行为特性的影响,并建立氯迁移释放动力学模型。红外光谱和质谱分析结果表明,陕北低阶烟煤热解气体产物中含氯组分主要为HCl和微量的Cl2。管式炉热解过程中,相比于粒径和升温速率而言,氯的释放率受温度影响最为显著。在300-800℃,随着温度升高,煤中氯的释放率迅速增大,800℃时氯的释放率为49.5%;半焦中氯的分布率逐渐减小,焦油和热解气中氯的分布率逐渐增大。煤样粒径为3.0-4.0mm时,氯的释放率达到最大值35.8%;粒径的变化也会一定程度影响热解产物中氯的分布率。提高热解升温速率有利于挥发分的释放,升温速率为15-25℃/min时,煤中氯的释放率变化趋势明显,但过高的升温速率不利于煤中氯的释放。热解焦油中氯元素主要以无机含氯化合物的形式存在,超纯水萃取可明显降低焦油中氯的含量。低阶烟煤中低温热解过程中,氯释放的活化能均在20kJ/mol左右。

离子交换法测定低阶烟煤中羧基和酚羟基含量

用一定浓度的醋酸钙和氢氧化钠溶液与酸洗脱灰处理后的低阶烟煤在煮沸的条件下分别进行离子交换,测定羧基的滴定终点由空白试验的pH值确定,而总酸性基的滴定终点由酚酞指示剂确定;筛选了不同浓度和煮沸时间对测定结果的影响.结果表明:醋酸钙溶液在0.15 mol/L、煮沸2 h,氢氧化钠溶液在0.25 mol/L、煮沸1 h分别可得到较准确的羧基和总酸性基含量.3种低阶烟煤中羧基含量均在0.2 mmol/g以下,而酚羟基含量在2耀4 mmol/g,且酸性官能团中的氧元素占干燥无灰基煤中总氧含量的50%耀60%,得到了一种比较准确的测定低阶烟煤中酸性含氧官能团的方法.

低阶烟煤结构组成与工艺特性的差异性研究

基于低灰低硫的低阶烟煤用于配煤炼焦工业生产,对比研究了几种低阶烟煤(长焰煤与气煤)的结构组成与工艺特性的差异,结果表明长焰煤的氧及酸性官能团含量明显较高,该类煤及其显微组分均没有粘结性,对粘结性煤具有较强的降粘作用;尽管长焰煤与气煤及其抽提物、萃余物波谱特征具有一定的相似性,但结构参数存在差异。

低阶烟煤煤泥浮选提质技术的研究与应用

对低阶烟煤煤泥洗选提质技术的现状进行分析研究后得出,目前的煤泥提质技术已不能满足煤泥提质的要求,需对浮选提质技术进行新的研究。对朔州中煤平朔能源有限公司选煤厂的煤泥进行了可浮性提质试验,得出该煤泥在满足产品质量要求的情况下,浮选可燃体回收率大于80%,煤泥的可浮性为易浮,使得低阶烟煤煤泥浮选成为可能。通过药剂选择性试验,得出HZ-1浮选药剂更加适合煤泥浮选需要,煤泥浮选的工业生产实践表明,在满足产品质量要求的前提下,浮选完善指标为43.85%,同实验室结果相近,取得了理想的提质效果。

陕北低阶烟煤显微组分结构特征及分子结构模型

为了更好地利用我国丰富的低阶煤资源,以变质程度较低的陕北低阶烟煤镜质组、惰质组富集物作为研究对象,采用常规的煤质分析、傅立叶变换红外光谱、高分辨固体13C核磁共振、X射线衍射等分析表征手段,对样品结构进行全面分析,得到了陕北低阶烟煤显微组分分子结构特征及结构参数,建立了镜质组和惰质组的部分分子结构模型。结果表明,陕北低阶烟煤镜质组和惰质组氧含量均较高,硫含量很低,所选镜质组的芳碳率为0.634,平均缩合环数约为2.98个;惰质组的芳碳率为0.734,平均缩合环数约为3.15个;相对于镜质组,惰质组的缩合程度更高,芳核尺寸更大,排列也更加规则有序。今后低阶烟煤加工转化工艺的研究应从分子层面揭示其不同显微组分结构特征的差异性,为低阶烟煤清洁高效利用新工艺的开发奠定基础。

低阶烟煤煤泥的深度浮选工艺研究

低阶烟煤浮选工艺中,同时高效获得低灰精煤和高灰尾煤的技术难度较大;以榆北某选煤厂不粘煤煤泥为试验对象,从表面性质、药剂选择、药剂制度优化以及浮选工艺等多个角度进行探讨,为扩大低阶烟煤浮选经济效益提供了一定的基础数据。

低阶烟煤轻度加氢改质技术的研究

为验证低阶烟煤轻度加氢改质机理的正确性和技术可行性,利用高压釜装置及采用四氢萘加氢溶剂、纳米级铁系催化剂对新疆淖毛湖煤进行加氢改质试验。试验结果表明:与原煤相比,加氢产物的黏结指数增加至90时,其灰分及全硫增加、氢含量增多、氧含量减少,加氢改质效果明显;利用^(13)C-NMR对加氢产物进行分析,加氢产物的缩合环数增加,桥键和芳环数减少,平均分子量增加,分子结构芳构化程度加强,并根据分子结构参数模拟出加氢产物平均分子结构模型;通过配煤试验表明加氢产物进行配煤炼焦是可行的;连续式循环加氢改质技术路线可为加氢改质技术的工程化应用奠定基础。

低阶烟煤煤岩组分解离特性及强化重力分选研究

以神华低阶烟煤为研究对象,对其进行棒磨试验和强化重力分选试验研究,试验结果表明:随着棒磨时间的延长,500~250μm粒度级物料量逐渐减少,250~125μm粒度级物料量在一定时间内有积累.当磨矿时间趋于30 min时,500~250μm粒度级物料逐渐消失,同时,棒磨后的物料随着粒度减小,灰分逐渐降低,其中-45μm粒度级物料灰分降幅最大;当磨矿时间为10 min时,-1.35 g/cm^3和+1.40 g/cm^3这两个密度级的产率差值和灰分差值都最大,有利于煤岩显微组分的分选富集.通过对棒磨后的低阶烟煤进行强化重力分选试验结果表明:在优化试验条件下,镜质组平均回收率可达71.61%,镜质组平均富集比为1.15,富集成本低、效果好.

热黏结剂对低阶煤制取型煤的热态性能影响

选用煤焦油沥青、高黏结肥煤作为热黏结剂,分别以不同的掺入量和低阶烟煤粉煤及其他原料混合制取型煤.型煤样品热强度测定结果表明:以煤焦油沥青为热黏结剂的型煤热强度高于以高黏结肥煤为热黏结剂的型煤热强度,进一步对型煤微观结构电镜分析也证实了以煤焦油沥青为热黏结剂的型煤其黏结性能和防水性相对较好,电镜切片表明,煤焦油沥青热态下析出的挥发分经过胶质体时产生的气泡相互作用能使胶质体受压形成更坚固的整体网状结构;研究还发现煤焦油沥青的粒度对型煤热强度也有一定的影响.

以赤泥为粘结剂的低阶型煤技术初探

文章介绍了以赤泥为粘结剂,用低阶烟煤制取型煤的初步研究结论。通过比较粘结剂不同掺比下低阶型煤的冷、热强度得出:以低阶煤制取的型煤强度不随粘结剂掺比的增大而始终增大,粘结剂的掺比存在一个最佳值。从型煤强度开看,以赤泥为粘结剂的低阶煤制取的型煤冷、热强度还达不到要求,需进一步的探索研究。