焦油渣与污泥基活性炭的制备及其处理煤化工废水研究

利用焦油渣、沥青与少量淀粉、酚醛树脂、羧甲基纤维素等,复配出廉价的环保粘结剂配方;以气化筛余物(粉煤)、生化污泥为原料,通过挤压成型、碳化、活化工艺制备活性炭,开展公斤级半中试试验,确定其最优炭化时间为50 min,炭化温度为600℃,活化时间为2.5 h,活化温度为900℃,得炭率达40%。制备所得的4 mm柱状活性炭产品,中孔结构较发达,强度为92.8%,碘值为611 mg/g,比表面积为302.54 m^(2)/g,达到GB/T 7701-2008《煤质颗粒活性炭》的各项指标要求,对煤化工园区污水处理厂尾水COD有较好的去除效果。

活性炭净化技术在烧结烟气治理领域的应用

活性炭烟气脱硫脱硝工艺是20世纪60年代开发的一种大气环境治理技术,这种技术具有节水、净化效率高、可同时除去粉尘和重金属及有毒物、能够生成多种利用价值高的副产品、不产生二次污染等优点。本文对这种技术的原理、工艺流程、技术优点作了比较系统的介绍,并对其在烧结烟气治理领域的经济性及发展前景进行了分析。

深度处理工艺的系统选择研究

针对当前国内普遍存在的微污染原水有机物去除目标,探讨深度处理工艺中以活性炭吸附和超滤工艺为核心的多种组合工艺的特点。选择目前常用的生物活性炭工艺和开始应用的活性炭—超滤膜工艺进行试验研究和工程应用分析,探究各种工艺在不同条件下对有机物、氨氮和浊度等控制指标的去除效果,从而在不同原水水质条件下完成深度处理的系统选择。

煤质活性炭的生产及发展

主要介绍了用原料煤生产活性炭的工艺流程及工艺条件的选择,并指出我国的活性炭生产正向大规模、高技术、多品种和高档次方向发展。

家用天然气活性炭吸附储存的试验研究

为开发适用于家庭环境的吸附式天然气(ANG)储罐,选择比表面积为2 074m2/g的SAC-02椰壳活性炭作吸附剂和附设有U形换热管的钢制压力容器为储存容器,在室温及3.5MPa条件下,比较了充放气体积流率以及U形管内引入冷却水或热水后对ANG储罐吸附床温度及充放气总量的影响。结果表明:充放气体积流率大于10L/min时,再增大体积流率对ANG储罐中心温度的影响变小;在U形管内循环30℃的冷却水和60℃的热水可抑制ANG储罐中心区域的温度波动,同时也可提高总充放气量。对比试验结果发现,充放气体积流率增大,ANG储罐吸附床的温度波动幅度增大,但ANG储罐中心上升到温度幅值所需要的时间缩短;在相同的充放气体积流率时,冷却水或热水的引入不影响ANG储罐吸附床中心区域上升或下降到幅值的时间,也不影响有实际意义的充放气过程的持续时间;民用ANG储罐可采取自来水作为充放气过程中的冷却或加热介质。

A-O-混凝-固定生物活性炭组合工艺处理煤气废水的中试研究

采用"A-O-混凝-固定化生物活性炭(IBAC)"组合式工艺对煤气废水进行了中试研究,并在生化段采用了水解酸化池与接触氧化池串联。研究结果表明,在进水COD_(Cr)<2500mg/L、NH^+_4-N<150mg/L、多元酚<600 mg/L和单元酚<100mg/L时,处理后的水质可以达到COD_(Cr)<150mg/L、NH^+_4-N<25 mg/L、多元酚<20mg/L和单元酚浓度介于0.053～0.809mg/L之间。该工艺对COD_(Cr),的去除率>90%,单元酚去除率>95%,NH^+_4-N去除率>80%。

煤沥青基高比表面积活性炭的研究──原料预处理与热吹制工艺对活性炭吸附性能的影响

研究了用于制备高比表面积活性炭的改质煤沥青的调制方法。制得了比表面积约为２３６９．３ｍ２／ｇ的高比表面积活性炭。并考察了原料预处理及热吹制工艺对所得活性炭吸附性能的影响。

粉末活性炭对煤焦油加工生化出水的吸附及其热再生研究

采用粉末活性炭作为吸附剂，对煤焦油加工生化出水进行处理，考察活性炭投加量、温度、pH及反应时间对废水污染物去除的影响，测定了饱和粉末活性炭的最佳再生条件，研究了再生次数对粉末活性炭再生效果的影响．结果表明，在最佳处理条件下，即保持原水（生化出水）的pH值，活性炭投加量2g·L^-1，在20℃反应30min，废水COD的去除率达到83．1％；最佳再生条件为250℃加热30min；经7次再生后仍能获得较好的吸附效果，再生效率大于90％．

燃烧前脱碳技术与工程进展

燃烧前脱碳技术是在整体煤气化联合循环发电的基础上增加碳捕集装置,实现CO2的近零排放和CO2的捕集、封存和再利用。主要介绍了燃烧前脱碳技术的技术路线、工艺流程及其特点。总结了世界范围内大型CO2捕集项目及其工程进展情况,分析了发展中存在的问题并给出了解决建议。

煤矿工业生产废水的活性炭应用处理

随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们对于环保的要求越来越高,对于废水处理的质量更加关心。与此同时,由于煤矿工业生产发展所带来的环境污染问题已使部分水源受到不同程度的污染。文章首先探讨了废水处理方法分类,论述了活性炭吸附法及其应用,最后分析了活性碳吸附法在煤矿工业生产废水处理中的具体应用。

大同弱粘结性烟煤生产柱状活性炭的工艺分析

分析了利用大同低灰弱粘煤和高温焦油 ,采用先进的配比、成型等生产工艺 ,生产柱状活性炭的可行性 ;生产的活性炭不仅弥补了大同破碎炭低强度、低密度、高漂浮等缺点 ,而且填补了大同无成型炭的空白。

2011年和2016年山西省煤炭流动及碳排放对比分析

针对煤炭大省山西推进的煤炭产业转型升级、煤炭流动及碳排放变化的情况,依据山西省煤炭平衡表绘制了2011年和2016年山西省煤流图和碳流图,并进行对比分析。结果表明:山西省去库存和增加高附加值煤产品调出效果显著,煤制油、制气技术取得突破,煤炭产业链向精细化方向发展;煤炭加工转换过程中的固体废弃物和余热得到了资源化利用,供热效率进一步提升,由2011年的75.6%上升到2016年的80.2%;2011-2016年山西省煤炭相关碳排放总量增幅较小,发电部门碳排放得到有效控制,但供热部门碳排放上升显著;生活消费碳排放明显下降,但乡村碳排放为城镇的2倍,是未来碳排放控制的重点区域。研究结果为山西省未来的煤炭生产结构调整、煤炭加工技术改进和煤炭相关碳排放控制提供借鉴,对其他面临能源转型的煤炭资源型省份具有参考意义。

基于二氧化碳返炉的煤制天然气联产甲醇和乙二醇工艺研究

针对某13亿m^(3)/a典型煤制天然气联产甲醇和乙二醇工艺系统进行分析,挖掘该工艺存在的问题以及优化空间。在此基础上,提出了基于二氧化碳返炉的煤制天然气联产甲醇和乙二醇工艺,并利用模拟计算方法得到工艺的物料平衡和能量平衡数据。经分析,相比于典型煤制天然气联产甲醇和乙二醇工艺,基于二氧化碳返炉的煤制天然气联产甲醇和乙二醇工艺年可提升收益1.99亿元左右,表明将二氧化碳返炉技术集成于煤制天然气联产甲醇和乙二醇工艺更具有经济优势。

基于K2CO3一步活化作用的煤基多孔碳孔隙与微晶结构协同发展

在碳基储能应用中,多孔碳丰富的孔隙结构与较好的石墨化度有助于提高电解液离子的表面吸附能力与电子传输能力.因此,孔隙结构与石墨化度协同调控是多孔碳材料结构调控的重要方面.但在多孔碳制备过程中,孔隙和微晶结构的演变相互依存,难以协同调控,是研究的难点.本文提出K2CO3一步高温化学活化工艺,基于K基组分在高温刻蚀反应中的造孔与催化石墨化作用,实现煤基多孔碳孔隙与石墨化度的协同调控,所得多孔碳在电解液离子吸附储能中展现优异的性能.研究结果表明:在K2CO3一步化学活化过程,多孔碳孔隙结构由极微孔向微孔和分级孔演变;碳微晶由无定形向石墨化结构演变,在较高反应温度下(1000℃及以上),实现了孔隙与微晶结构协同发展;具有石墨化结构的分级孔碳作为有机系对称电容器件电极材料具有较高的比电容、倍率性能和运行稳定性.

双原料化一室二段气流床气化炉工艺及应用

在介绍甲烷转化工艺和煤气化工艺制取合成气生产技术的基础上，着重介绍了以煤炭和煤层气中的甲烷为原料的双原料化合成气制造工艺。论述了该工艺流程的特点，对其关键设备——一室二段气流床气化炉从设备结构和应用效果方面进行了介绍。结果表明，在富产煤层气的地区，以双原料化工艺制取的合成气生产甲醇和二甲醚，生产效率比传统方法高10％～16％，并可减轻煤炭利用对环境的影响。

多功能负载型α-FeOOH催化剂在煤-油共炼中的应用

以FeSO_4·7H_2O为原料、活性炭为载体,利用氨水控制反应pH值,并通过空气氧化中间产物Fe(OH)_2,合成了负载型α-FeOOH催化剂。采用XRD、BET、ICP、SEM等表征手段考察了负载量和载体对负载型α-FeOOH催化剂物理化学性质以及载体的捕焦、载焦性能的作用,以及对其在煤-油共炼中催化活性的影响。结合α-FeOOH负载型催化剂的载体、活性组分以及活性组分的硫化过程讨论了该类催化剂在煤-油共炼中的催化历程。结果表明,对于不同晶型FeOOH负载型催化剂,影响催化剂活性的主要因素是FeOOH在载体表面的晶粒大小而不是晶型结构;质量分数为10%的α-FeOOH活性炭负载型催化剂在煤-油共炼中具有最优的催化性能。

国内煤基活性炭生产现状和发展

总结了煤基活性炭的生产原理,分析了各种生产原理的优缺点。详细论述了煤基活性炭生产的五种工艺,并解释了各种生产工艺的应用条件、产品特点以及应用情况。从发展简史、产量、主要产地和产品品种等五个方面论述了我国煤基活性炭生产的现状,并指出目前我国煤基活性炭生产存在的问题,分析了我国煤基活性炭行业今后的发展趋势。

基于饮用水安全优质保障的全流程水厂设计思考

饮用水水源污染和水质提升是当前我国城市供水行业面临的两大压力。在此背景下,基于饮用水多级屏障理念的全流程工艺在水厂设计中得到应用,促进了全流程水厂的建设与实践。文章总结了全流程工艺的概念、组成单元及特点;简要介绍了雄安新区等地的全流程水厂设计案例;从利用“水专项”成果建设标杆水厂、提高净水工艺针对性保障安全优质供水、合理选择工艺单元和工艺参数提高净水系统弹性、贯彻绿色生态理念提高水厂与环境融合度、设置多种运行模式提高水厂运转灵活性、建设智慧型水厂提升运行管理水平等方面对全流程水厂设计进行了系统思考和总结。

煤基活性炭甲醛吸附性能直接评价方法研究

针对煤基活性炭对甲醛吸附性能直接评价难题,研究一种实验室快速检测与评价方法,并设计配套检测系统。经过全流程评价实验和置信度分析,验证了该方法及系统的可靠性与稳定性。研究结果表明:常温下,载气流速为0.5 L/min,恒温吸附5 h,试样最高甲醛回收率为2.6%;以甲醛吸附率为系统的置信区间,在[1.24,1.52]的置信度为0.95;方法误差为0.5%~1%;检测上下限为0.5%~2.6%。该方法和系统有望用于煤基活性炭甲醛吸附性能评价。

新疆典型煤种制成型颗粒活性炭及工艺优化研究

选用哈密弱黏煤、准东不黏煤作为原料,采用低速炭化和物理活化工艺制备成型颗粒活性炭,调节煤粉粒度、炭活化参数进行工艺优化。检测了活性炭的碘值、亚甲蓝值、强度等,并通过低温氮吸附法,获取其表面积和孔结构参数。结果表明:哈密煤可制得碘值1135 mg/g、强度92.9%压块活性炭,煤粉粒度对强度影响较大;炭化终温650℃、在950℃下活化140 min是理想工艺条件;准东煤难以制成压块活性炭;两种原料煤均可制成柱状活性炭,煤粉细度对所制柱状活性炭强度影响不大,煤焦油是形成柱状活性炭强度的关键;煤焦油中沥青在炭化过程中易形成取向度高、更为规则结构,不利于后续的活化造孔;在炭化终温650℃条件下,弱黏煤制备活性炭理想活化时间为160 min,不黏煤需要延长至180 min,所制活性炭的碘值分别为945 mg/g和912 mg/g;煤中惰质组的反应活性较弱,惰质组含量较多的准东煤需要较长的活化时间才能发育出较为发达的孔隙。