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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
气化渣基脱硫活性焦制备工艺与性能评价研究
  • 81
  • 作者

    潘文杰樊盼盼王洋高艳春樊晓婷李翔宇鲍卫仁王建成

  • 单位

    太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室太原理工大学大气复合污染识别与控制山西省重点实验室环境科学与工程学院

  • 摘要
    煤气化过程中产生的气化渣的处置问题变得日趋严重。气化渣中的残余炭具有较发达的孔隙结构和较大的比表面积,具有制备活性炭和其他高附加值碳材料的潜质。通过水介重力分选方法得到高品质气化渣分离炭后,采用配煤法制备脱硫活性焦,可实现气化渣的高附加值利用。论文分别通过单因素实验法及正交实验法考察了在气化渣分离炭高掺比条件下配煤种类、比例以及炭化、活化工艺条件对脱硫活性焦结构和性能的影响。研究表明,气化渣分离炭在掺入比例为50%时,活性焦的最佳配煤组成为:焦煤29%、长焰煤8%、煤沥青13%;最佳炭化条件为:升温速率5 ℃/min、炭化温度700 ℃、炭化时间30 min;最佳活化条件为:活化温度900 ℃、升温速率8 ℃/min、活化时间120 min、活化水量1.0 mL/(g·h)。利用固定床反应装置对气化渣基脱硫活性焦进行脱硫和再生性能评价,在最佳配方和工艺条件下,公斤级实验制备的脱硫活性焦耐磨强度为97.26%,耐压强度为69.63 daN*(实测值),灰分为11.66%,碘吸附值为378.78 mg/g,脱硫值为28.5 mg/g,满足脱硫用煤质颗粒活性炭指标A型优级品的技术指标且再生性能良好。以气化渣分离炭作为碳源制备脱硫活性焦大幅降低活性焦生产成本的同时,也为气化渣的高值化利用提供了一条可行途径,对气化渣的减量化、资源化、高值化利用具有重要意义。
  • 关键词

    气化渣脱硫活性炭/焦配煤法炭化活化

  • 文章目录
    0 引 言
    1 实验原料与实验方法
    1.1 原料煤的选择
    1.2 脱硫活性焦制备方法
    1.3 活性焦脱硫性能评价方法
    1.4活性焦再生性能评价方法
    2 配煤比例对脱硫活性焦炭化料强度的影响研究
    2.1 焦煤添加量对脱硫活性焦炭化料强度的影响
    2.2 长焰煤添加量对脱硫活性焦炭化料强度的影响
    2.3 煤沥青添加量对脱硫活性焦炭化料强度的影响
    3 炭化工艺条件对脱硫活性焦炭化料强度的影响
    3.1 炭化温度对脱硫活性焦炭化料强度的影响
    3.2 炭化时间对脱硫活性焦炭化料强度的影响
    3.3 炭化升温速率对脱硫活性焦炭化料强度的影响
    4 活化条件对脱硫活性焦比表面积的影响
    5 气化渣基脱硫活性焦性能表征与分析
    5.1 物理强度
    5.2 碘吸附值
    5.3 工业分析和灰成分分析
    5.4 脱硫性能
    5.5 孔结构分析
    5.6 经济性评价
    5.7 再生性能评价
    6 结论
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