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主办单位：煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
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煤炭清洁高效利用专刊

来源：洁净煤技术

专题来源于《洁净煤技术》2019年第1期

行业视野

环境保护

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  • 含钙和含铁矿物对粉煤气化堵渣的影响机理

    作者(Author)： 李寒旭, 毛立睿, 陶然, 胡侠, 华桂义

    摘要：为了研究粉煤气化的堵渣机理，选取气流床粉煤气化过程中产生的工业渣样(正常渣样和非正常渣样)和在不同还原性气氛与温度下烧制的试验渣样，利用X-射线荧光光谱(XRF)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDX)等研究渣样的灰成分、晶体矿物组成、微观形貌和微区化学组成等性质，结果表明：非正常渣中钙长石的生成和铁的析出是导致堵渣的主要原因；熔渣析铁的主要原因是在还原性气氛下，赤铁矿被还原的中间产物FeO、FeSx转变的中间产物FeS形成Fe-O-S共熔体；气化炉操作温度的波动易导致钙长石晶体生成，而钙长石的大量析出与铁质矿物的富集和单质铁的析出存在内在联系。
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    洁净煤技术
    2019年第01期
    702
    262
  • 神木煤焦与流化床气化带出细粉的CO2气化特性

    作者(Author)： 樊红莉, 李风海, 黄戒介

    摘要：为了研究煤焦与流化床气化带出细粉的CO2气化特性，用热重分析仪考察了不同气化温度和CO2分压对神木煤焦与细粉气化行为的影响。结果表明，固定CO2分压提高气化温度或固定气化温度提高CO2分压都能加快神木煤焦和细粉气化反应的进行，缩短达到一定碳转化率所需时间；神木煤焦和细粉的反应速率随碳转化率的增大均先快速增大到最大值，而后缓慢降低；神木煤焦和细粉的CO2气化反应活化能均随碳转化率的升高而增大，在相同的碳转化率下，神木煤细粉的反应活化能大于神木煤焦。与神木煤焦相比，神木煤细粉的CO2气化反应活性较低。
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    洁净煤技术
    2019年第01期
    596
    190
  • 钙及其赋存形态对煤热解过程中氮转化的影响

    作者(Author)： 潘凤萍, 罗嘉, 张煜枫, 肖黎, 黄卫剑, 徐义书

    摘要：燃煤NOx生成与煤中含氮物质的种类及其在热解、燃烧中的转化特性密切相关。利用酸洗—物理混合/溶液浸渍添加方法制备获得含不同赋存形态Ca的煤粉，在水平管式炉上研究了不同赋存形态Ca对煤热解过程中氮转化特性的影响。结果表明，无机形式存在的Ca会使热解后的焦氮含量升高，而有机形式存在的Ca倾向于降低热解后的焦氮含量。添加以Ca(OH)2为模型物质的无机含钙矿物会抑制煤热解过程中NH3的生成。添加以醋酸钙为模型物质的外在或内在有机含钙矿物后，NH3均降低而HCN生成量升高，表明有机含钙矿物会促进煤中氮向HCN的转化。与以外在矿物形式添加的醋酸钙相比，以内在矿物形式添加的醋酸钙对热解中氮转化行为的影响较小。
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    洁净煤技术
    2019年第01期
    620
    286
  • 高效动力煤分选工艺研究

    作者(Author)： 崔广文, 隋文浩

    摘要：为解决动力煤分选工艺中脱泥分级筛筛下＜2 mm煤泥分级脱水后产品掺入混煤，使部分精煤进入混煤的问题，以高家梁动力煤选煤厂为例，通过分析高家梁动力煤选煤厂煤质特性，使脱泥筛筛下＜2 mm煤泥进入三锥角旋流器进行再选，通过改变三锥角旋流器的结构、操作参数等，分析其分选效果及经济效益。最后提出了高效动力煤分选新工艺流程和动力煤分选展望。粗煤泥分选试验结果表明，分选后精煤灰分为8%时，产率为3091%，尾煤产率为1741%，灰分为4834%，细煤泥产率为5168%。增加三锥角旋流器后，部分粗颗粒煤泥通过分选得到精煤，每年可多出高发热量精煤1541万t，灰分为8%，精煤价格为298元/t，其余所有产品去末煤系统，产率为105%，灰分为4834%，总效益达到1 66463万元。三锥角水介分选旋流器作为一种新型高效的粗煤泥分选设备，具有结构简单、占用空间小、入料粒度范围宽、适应性强、分选精度高和稳定可靠等优点。三锥角旋流器用于动力煤选煤厂粗煤泥分选，完善了动力煤选煤厂工艺流程，实现选煤效益最大化。
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    洁净煤技术
    2019年第01期
    638
    302
  • 无机盐与表面活性剂在低阶煤表面的协同吸附

    作者(Author)： 王梦霞, 车晓宇, 吕梦璇, 李琳, 张庆建

    摘要：针对低阶煤表面含氧官能团多、亲水性强、可浮性差等问题，采用非离子型表面活性剂——壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）和无机盐（NaCl、CaCl2、AlCl3）对低阶煤泥表面进行吸附改性研究，分析其协同改性行为。吸附试验表明，NP-10在低阶煤泥表面的平衡吸附量随着其浓度增加逐渐升高，达到一定值后趋于稳定，吸附符合Langmuir等温吸附模型。吉布斯自由能（ΔG）和标准吸附焓均（ΔH）为负值，说明该吸附过程为放热且自发过程，吉布斯自由能（ΔG）随温度升高逐渐减小，说明温度的升高能促进吸附过程。吸附动力学研究表明，准二级动力学方程适合描述NP-10在低阶煤泥表面的吸附动力学机制。Na+、Ca2+、Al3+三种离子能促进低阶煤泥对NP-10的吸附，其中Al3+的促进效果最好，Ca2+次之，最后为Na+。X射线光电子能谱（XPS）试验表明，低阶煤泥表面吸附NP-10后，煤泥表面碳元素含量显著增高，氧元素含量明显降低，说明NP-10的亲水基与低阶煤泥表面的含氧官能团结合，实现了对煤泥表面含氧官能团的有效覆盖，提高了低阶煤泥的疏水性。Na+、Ca2+、Al3+三种阳离子电解质的加入，使低阶煤泥表面的氧元素含量分别降低了5.79%、6.77%、7.42%，含氧官能团含量进一步减少，尤其对C-O官能团影响最为显著。3种阳离子电解质都能促进低阶煤泥对壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）的吸附，促进效果为Al3+>Ca2+>Na+。
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    洁净煤技术
    2019年第01期
    619
    196
  • 选矿废水中残留药剂生物降解技术研究进展

    作者(Author)： 张东晨, 王方略, 董敬申, 郑婧, 秦华昱, 程娟, 付鹏

    摘要：选矿药剂通常用于调节矿物表面和浮选介质的物理化学性质，扩大有用矿物与脉石矿物间的亲疏水性差异，从而达到更好的分选效果。选矿药剂种类繁多，含有残留药剂的选矿废水直接外排会对环境造成严重污染。生物降解作为一种新型生化处理方法，具有成本低、能耗少、无二次污染等优点，因此研究高效降解选矿废水中残留药剂的方法尤为重要。论述了当前黄药、黑药、羟肟酸类、松醇油等选矿药剂生物降解技术的研究进展，分析了影响降解效果的工艺因素和选矿药剂生物降解研究存在的主要问题，并对今后的研究工作进行展望。影响黄药生物降解效果的因素有黄药初始浓度、pH、温度，振荡速率、降解时间、碳氮比、氮源和金属离子等。外加碳源可促进黄药的降解。CS2、ROCSSH和单硫代碳酸盐是烃基黄药的主要降解产物，并伴有少许双黄药油液滴生成，属于一级酶促降解动力学。黄原酸盐分解的中间产物是过氧化黄原酸盐。不同外加碳源同样会促进黑苯胺药的降解。羟肟酸类捕收剂降解反应是一级反应动力学。影响对松醇油的降解因素有pH、接种量、温度、摇床转速、松醇油初始浓度、反应时间等。针对选矿药剂生物降解研究存在的主要问题，今后的研究工作应借鉴相近领域的生物技术手段筛选出高效降解菌株，在降解机理上开展更深入研究，在分子水平上改造基因，利用基因工程技术构建新的降解菌株。同时，应加快选矿废水生物降解设备的研制。
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    洁净煤技术
    2019年第01期
    1083
    246
  • 湿法脱硫烟气水回收技术研究进展

    作者(Author)： 马双忱, 别璇, 孙尧, 龚春琴, 曲保忠

    摘要：湿式石灰石石膏法是目前应用最为广泛的烟气脱硫方法，但其涉及的水问题不可忽略，雾霾、白色烟羽、石膏雨等环保问题均与水问题有关。同时烟气中水资源含量大，实现烟气水回收对于电厂节水意义重大。论述了现有烟气中水分来源以及烟气水回收技术，分析了烟气水回收技术的原理、优缺点和研究应用情况等。实现水回收的方法有冷凝法、膜法以及吸收法。冷凝法水回收技术回收的水质较差，具有一定腐蚀性，但水回收量较大；吸收法水回收技术系统较为简单，回收水质也较好，但有吸收溶液随烟气带出的风险；而膜法水回收技术的回收水质好，不涉及污染物排放，但其回收水量仍有提升空间，清理、减小甚至防止污堵是限制该技术发展的关键。电厂须根据实际情况选择具体的冷凝技术，在电除雾器运行状况稳定、除雾效果好的电厂可优先考虑膜法水回收技术；有余热回收需求的电厂，可优先考虑冷凝法。最后指出从根本上解决水问题的方法是转变烟气脱硫方式。干法脱硫由于不涉及废水问题，也不会增加烟气中水蒸气含量，同时避免了腐蚀等问题，是烟气脱硫技术里最有潜力的方法之一。
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    洁净煤技术
    2019年第01期
    750
    345
  • 我国煤制燃料油技术进展及工业化现状

    作者(Author)： 胡发亭, 颜丙峰, 王光耀, 谷小会, 常秋连

    摘要：我国富煤贫油少气，以煤为原料生产清洁燃料油具有重要意义。为实现我国煤制燃料油产业健康有序快速发展，论述了煤直接液化、煤间接液化、煤油共炼3种煤制燃料油技术的定义、原理以及工艺流程，概述了煤制燃料油技术在我国的发展历程、技术研究进展及工业化应用现状。对3种煤制燃料油技工业应用过程中存在的问题、技术难点进行分析，并展望了应用前景。3种煤制燃料油技术在我国均已建成工业示范项目，步入了商业化发展阶段，煤直接液化和煤油共炼由于技术和原料的特殊性，目前均只是建设了一套工业示范装置，而我国已投产或试车成功的煤间接液化项目有10个左右，总产能近千万吨。煤直接液化技术吨油煤耗小，投资和运行成本低，今后应重点提高循环溶剂的质量和数量；煤间接液化技术成熟，是我国重点推广的煤制燃料油技术，未来的发展趋势是拓展产品种类，提高产品附加值；在同时具备适合液化的煤和重质油资源的企业适宜发展煤油共炼产业。国家应加大煤制油研发投入，重点解决目前存在的水耗、能耗、碳排放高等问题，并给予政策支持，促进煤制油产业快速发展，保障国家能源安全。以规划为先导，积极稳妥发展煤制燃料油产业，是煤炭行业未来发展的新格局新趋势。
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    洁净煤技术
    2019年第01期
    881
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