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煤气化技术

来源：洁净煤技术

行业视野: 煤化工
类别; 103个
关键词; 94位
专家; 24篇
论文; 26233IP
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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
气化飞灰精准分离及资源化利用

作者(Author)：赵旭, 张一昕, 苗泽凯, 郭振坤, 周璐, 刘坤基, 武建军

摘要：煤炭气化技术在中国经济发展中发挥着极其重要的作用，但气化过程中，部分未反应的炭及细渣会由合成气带出，产生大量的气化飞灰，引发固体废弃物的处理及资源化利用问题。由喷淋收集得到的飞灰，经初步絮凝脱水后，水分含量在55%~60%，其余为残炭和玻璃体的混合固体颗粒。为实现气化飞灰的资源化利用，必须对气化飞灰的结构特征、持水特性以及水与固体颗粒之间的相互作用进行深入研究，寻求气化飞灰科学高效的分离及资源化利用技术。论述了气化飞灰脱水脱炭的意义，分析了飞灰持水特性及水分脱除技术，重点阐述了飞灰综合利用方案，并对气化飞灰精准分离及资源化利用方向进行展望。课题组前期试验表明，飞灰基沸石具有较高的表面积、独特的孔隙特征和优异的离子交换能力，可用于土壤、废水等中重金属的去除，以及作为吸附剂用于土壤中污染物的固定。飞灰的化学组成成分与黏土相似。传统陶瓷原料资源储量日益减少，国内外研究表明，飞灰制备陶瓷地砖可行。利用飞灰代替传统陶瓷中石英，在一定烧结温度下，通过抗折强度、吸水率、收缩率、失重率等变化研究对试样陶瓷性能的影响，说明添加飞灰的陶瓷性能优于传统陶瓷。通过泡沫浮选法分离气化飞灰固体颗粒，分别得到纯度较高的气化飞灰残炭和玻璃体，以分离后的残炭作为催化石墨化的碳源，在高温热处理过程中加入催化剂，对其进行催化石墨化处理，以探索气化飞灰制备石墨化材料的可行性，残余炭在较高温度和适量的催化剂条件下，得到了与商用石墨的性能相似的有序石墨化材料。气化飞灰和电厂粉煤灰都具有较高的硅铝含量，这使得气化飞灰成为沸石分子筛等多孔材料的潜在重要来源，而制备沸石也是飞灰回收利用中效益最高的途径，这项工艺不仅减轻了灰渣废料带来的环境负担，更应用于催化、分离、吸附等方面。未来应深入研究飞灰中水的赋存形态及其与飞灰颗粒的相互作用机制，同时构建灰-水作用界面模型，在此基础上寻求飞灰脱水新技术，进一步降低飞灰含水量。研究能耗低、效率高、污染少的残炭-玻璃体分选技术，降低分选产品的杂质含量。研究分选后残炭和玻璃体资源化利用新领域，最大限度发挥气化飞灰的价值。

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洁净煤技术

2019年第01期

783

281
等离子体煤气化技术研究进展

作者(Author)：龚泽儒, 王晓娜, 吕俊复, 张戟

摘要：等离子体煤气化技术是一种能够实现煤的超洁净使用的新技术，具有很大的潜在应用前景。介绍了等离子体煤气化的基本原理及3种典型技术：水蒸气等离子体煤气化技术、等离子体辅助煤气化及CO2等离子体煤气化技术，其中水蒸气等离子体煤气化中碳转化率可达93%～94%，比常规气化合成气浓度高十多个百分点；等离子体辅助煤气化以用氮气、氩气为工作等气体，实现了气化剂与工作气体的分离以及发生器和反应器的分离；CO2等离子体煤气化技术为煤炭的清洁利用和CO2的资源化利用提供了可借鉴的方法。同时，笔者还论述了学科交叉产生的最新成果：即等离子体煤气化技术在电站燃煤锅炉点火启动和降低氮氧化物方面的应用。在锅炉点火启动方面，与常规等离子体点火技术相比，采用等离子体煤气化技术虽然会增加成本，但相对于燃用低挥发分煤的煤粉锅炉每年上千吨的节油量，经济效益显著。在氮氧化物减排方面，烟台龙源电力技术股份有限公司采用等离子体辅助煤气化技术与低NOx燃烧技术相结合，以达到深度降低氮氧化物的目的，且解决等离子体煤气化普遍存在的煤处理量少、能耗高的问题，试验结果表明，采用60 kW等离子体发生器即可处理5 t/h煤量，实现了低能耗的等离子体辅助煤气化。据估算，该技术的初投资略低于SCR脱硝技术，而运行费用则仅为SCR的一半。因此建议将基于等离子体点火的内燃技术引入等离子体煤气化技术，可大幅提高煤处理规模、降低能耗，与低NOx燃烧技术相结合并实现工业化，将会推动其在电站燃煤锅炉技术领域的快速发展，成为一种具有很好应用前景的煤炭清洁高效利用手段。

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洁净煤技术

2019年第01期

833

289
气流床气化炉的原料反应性评价、过程强化及环境影响

作者(Author)：黄于益, 梁鼎成, 解强

摘要：“富煤、贫油、少气”的能源赋存特点决定了在相当长的时期内我国煤化工与石油化工相互依存、互为补充的必要性，发展煤化工是发挥我国煤炭资源优势、降低石油对外依存度、保障我国能源安全的重要途径。论文首先对气流床气化炉的原料煤反应活性评价方法做了综述性分析，着重阐述了煤在气流床气化炉内高温、高压环境下组成、结构及性质的变化规律，并深入探讨了工艺强化对环境带来的新的污染问题。结果表明，现有的评价方法难以真实反映出原料性质是否与气流床气化工艺相匹配，有必要对化工生产过程中气流床气化炉内的生产环境进行模拟，建立起合适的原料性质评价体系，重点探究对生产过程影响最深的气化反应活性；对气化工艺参数的强化是有限度的，一味的强化并不总是对化工生产有益，寻找工艺和技术经济指标的最优点是工艺强化的研究方向；高温、高压的气化条件下煤中的大分子有机物大多分解，使得酚类、焦油、COD、BOD等传统污染物含量大幅下降，但煤中部分微量元素在高温高压下易挥发、易活化特征以及现代煤化工规模利用煤的累积效益，使得煤中微量有害元素或造成不可忽视的环境影响，其中以Hg、As等微量元素造成的危害最大。为气流床气化工艺寻求合适原料的评价体系、寻求过程强化的限度、对新型污染源的污染进行调研并建立可能的防治方法是现代煤化工进一步发展必须解决的瓶颈问题。

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洁净煤技术

2019年第01期

624

254
油渣水蒸气气化特性及动力学研究

作者(Author)：董卫果, 徐春霞, 郭良元, 郝继锋

摘要：为实现煤直接液化残渣的高效气化利用，以神华煤直接液化残渣所制半焦为研究对象，考察了气化温度、气化剂中水蒸气含量及油渣中残留催化剂对油渣半焦气化反应性的影响，采用混合反应模型，对数据进行拟合，求取动力学参数。结果表明:气化反应温度升高，气化剂中水蒸气配比增加，均有利于提高油渣半焦的气化反应性;油渣半焦与水蒸气的气化反应性强于脱灰油渣半焦;以反应性指数R′表示的油渣半焦气化反应性与以固定碳转化率和反应速率表示的反应性一致;利用混合反应模型求得的油渣半焦与水蒸气的反应总级数为0635 8~0721 7，活化能为14943～19885 kJ/mol。

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洁净煤技术

2018年第06期

532

190
多喷嘴对置式水煤浆气化炉炉渣特性研究

作者(Author)：宋瑞领, 李静, 付亮亮, 许义, 蓝天

摘要：为实现多喷嘴对置式水煤浆气化炉炉渣资源化、减量化、无害化利用,对兖矿集团陕西未来能源化工有限公司气化炉粗渣和细渣进行分析,研究气化渣的粒度分布、烧失量、化学组成、显微结构、残碳分布、表面形态等特性,并对其综合利用方向提出建议。结果表明,气化细渣、粗渣烧失量均较高,粗渣为18.79%,细渣为30.57%,未燃碳是烧失量的主要成分,细渣未燃碳高于粗渣。未燃碳在粗、细渣中的分布具有一定规律性,细渣的碳含量随粒径增大而增加,粗渣碳主要分布在0.500~0.125 mm中等粒径。SEM结果表明,气化残渣中的物质由多孔不规则颗粒、黏结球形颗粒和孤立的大球形颗粒组成。其中,多孔不规则颗粒的主要成分为碳,球形颗粒主要成分为硅铝矿物。粗渣、细渣孔隙以4~10 nm介孔为主,细渣的孔结构和比表面积优于粗渣。试验炉渣可作为循环流化床掺烧燃料、废水处理吸附材料、建材掺混材料使用。

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洁净煤技术

2018年第05期

718

222
碱和碱土金属对气化焦气化反应性的影响

作者(Author)：武琳琳, 朱川

摘要：碱和碱土金属是气化焦气化反应的重要催化剂,其催化效果直接影响气化焦的气化效率。对不同碱或碱土金属与气化焦的混合物,以及不同比例Na2CO3的气化焦进行气化反应,研究催化剂种类和用量对气化焦气化反应的催化效果。结果表明,1 000℃和1 050℃下,催化剂的催化活性顺序为:K2CO3>Na2CO3>Ca CO3;1 100℃下因催化剂高温释放以及Na2CO3催化活性显著提高,催化活性顺序变为:Na2CO3>K2CO3>Ca CO3。气化焦碳转化率由高到低为:5%Na2CO3>1%Na2CO3>2%Na2CO3>0.5%Na2CO3>无Na2CO3,气化焦的催化活性、最大反应速率和反应活性指数排序与气化焦炭转化率一致,表明催化活性并非一直随催化剂添加比例的增加而增加。

洁净煤技术

2018年第04期

606
晋城无烟煤与杨树木屑共气化特性

作者(Author)：王姗, 周敏

摘要：为分析生物质对晋城无烟煤气化过程的影响,以晋城无烟煤和杨树木屑为试验对象,研究无烟煤、脱灰无烟煤与木屑在气化介质CO2下的共气化特性,通过热重分析法考察了木屑掺混比、升温速率、煤样脱灰处理等因素对气化过程的影响。结果表明,掺混生物质木屑能降低无烟煤、脱灰无烟煤共气化温度,且增加生物质掺混比例能显著降低起始反应温度;脱灰无烟煤共气化反应起始温度更低。10、20℃/min升温速率下共气化试验结果表明,升温速率对共气化过程有一定影响;低升温速率下开始气化反应温度低,高升温速率下最大质量变化速率值大;煤样脱灰处理后,失去矿物质使煤孔结构发达,生物质与气化剂反应活位点增加,能提高气化反应性。

洁净煤技术

2018年第04期

593

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