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  本文關(guān)鍵詞：褐煤與生物質(zhì)兩步法熱解探索性試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《昆明理工大學(xué)》 2007年

工業(yè)硅生產(chǎn)中替代木炭的新型煤基還原劑的制備研究

翁巧銀  

【摘要】： 隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)硅的需求量與日俱增。工業(yè)硅屬高能耗產(chǎn)業(yè)，其生產(chǎn)主要采用硅石為原料，炭質(zhì)材料作為還原劑，在電熱爐內(nèi)生產(chǎn)的。長(zhǎng)期以來，木炭是用于硅冶煉最好的還原劑。但隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，森林的禁伐，導(dǎo)致了木炭的貨源緊缺，價(jià)格大幅度上漲，嚴(yán)重影響了煉硅企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。為緩解工業(yè)硅生產(chǎn)中能源緊缺問題，開發(fā)出一種來源更為廣泛，價(jià)格更低廉的炭質(zhì)還原劑勢(shì)在必行。本研究針對(duì)這一問題，采用來源更為廣泛，價(jià)格相對(duì)較低的煤為原料制備新型煤基還原劑。 本研究主要目的為采用煙煤以及褐煤為原料，制備替代木炭用于工業(yè)硅生產(chǎn)的煤基還原劑。主要內(nèi)容有①針對(duì)煙煤作還原劑，其各項(xiàng)性能較好但存在灰分高的問題，采用油團(tuán)聚選擇性絮凝工藝，除去煤中的大部分灰分，制備得到低灰分精煤以適應(yīng)生產(chǎn)需要。②根據(jù)云南褐煤資源豐富，且價(jià)格低廉的特點(diǎn)，以褐煤為原料采用中低溫干餾對(duì)褐煤進(jìn)行炭化處理，脫去其中的大部分水分和揮發(fā)分，，得到性能較好的褐煤半焦。通過分析褐煤半焦灰分的成分，針對(duì)其中有害雜質(zhì)主要以金屬氧化物的形式存在，采用化學(xué)脫灰法，對(duì)半焦進(jìn)行處理。得到精制半焦的炭化條件以及脫灰的最佳條件，為應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。 通過實(shí)驗(yàn)研究以及精煤的性能測(cè)定，可得到①對(duì)煙煤進(jìn)行油團(tuán)聚脫灰處理其主要影響因素有煤的粒徑大小、水煤漿濃度的大小、團(tuán)聚劑油用量以及絮凝時(shí)間。且通過單因素實(shí)驗(yàn)得到煤的粒徑為250目、水煤漿濃度為0.033g／mL、油用量為10mL、絮凝時(shí)間為10min時(shí)實(shí)驗(yàn)效果最佳，煙煤灰分可由11.61％降至4％，理論上可用于工業(yè)硅的生產(chǎn)。②對(duì)云南褐煤采用中低溫干餾制備得到各項(xiàng)性能較好的褐煤半焦，通過分析其中灰分的主要成分進(jìn)行脫灰處理，得到最佳條件：炭化終溫為500℃，碳化時(shí)間為1h制備得到褐煤半焦，酸浸半焦粒徑為0.5mm＜r＜1mm，鹽酸濃度為5mol／L，液固比值為5，酸浸時(shí)間為24小時(shí)，半焦灰分可由10.30％降為6.04％，其中脫鐵率達(dá)到了73.78％，有害成分大幅度減小，可用于煉硅。 本文對(duì)工業(yè)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了環(huán)境評(píng)估和技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。本工業(yè)化實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)規(guī)模(達(dá)產(chǎn)年)為處理原料褐煤5萬(wàn)t／a，生產(chǎn)深度脫灰半焦10000t／a及煤焦油1000t／a。項(xiàng)目投入的總資金為900.00萬(wàn)元，年銷售收入為1120.00萬(wàn)元，在預(yù)計(jì)10年經(jīng)濟(jì)壽命期內(nèi)，共計(jì)為國(guó)家及地方交納602.56萬(wàn)元稅金和392.93萬(wàn)元，在項(xiàng)目的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中，其中投資利潤(rùn)率為29.11％、投資利稅率為35077％、銷售利潤(rùn)率24.36％及成本利潤(rùn)率為34.77％。作為主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一的投資回收期為：稅前的投資回收期為2.79年和稅后的投資回收期為4.04年。因此從各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來看，項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況將會(huì)良好運(yùn)轉(zhuǎn)，為國(guó)家和地方發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TN304.05
【目錄】：

摘要3-5

ABSTRACT5-7

目錄7-10

第一章 緒論10-22

1.1 引言10-11

1.2 硅的性質(zhì)及用途11-12

1.3 硅資源的市場(chǎng)前景12-14

1.4 云南省發(fā)展硅工業(yè)資源優(yōu)勢(shì)及生產(chǎn)現(xiàn)狀14-15

1.5 工業(yè)硅的生產(chǎn)工藝15-17

1.6 工業(yè)硅生產(chǎn)用還原劑現(xiàn)狀17-19

1.7 煤質(zhì)還原劑的資源優(yōu)勢(shì)19

1.8 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-20

1.9 本項(xiàng)目提出20-22

第二章 理論基礎(chǔ)研究22-31

2.1 煙煤替代木炭22-25

2.2 褐煤半焦替代木炭25-31

第三章 實(shí)驗(yàn)部分31-68

3.1 采用油團(tuán)聚法進(jìn)行煙煤的脫灰處理31-41

3.1.1 油團(tuán)聚脫灰原理31-32

3.1.2 實(shí)驗(yàn)器材32-33

3.1.3 實(shí)驗(yàn)方法33

3.1.4 實(shí)驗(yàn)分析33-34

3.1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論34-40

3.1.5.1 煤的粒徑大小對(duì)脫灰效果的影響34-35

3.1.5.2 水煤漿的濃度對(duì)脫灰效果的影響35-36

3.1.5.3 油用量對(duì)脫灰效果的影響36-38

3.1.5.4 絮凝時(shí)間對(duì)脫灰效果的影響38-40

3.1.6 小結(jié)40-41

3.2 褐煤半焦替代木炭41-65

3.2.1 實(shí)驗(yàn)原理41-44

3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及原料44-45

3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法45-47

3.2.4 實(shí)驗(yàn)47-61

3.2.4.1 炭化實(shí)驗(yàn)47-52

3.2.4.2 酸浸脫灰實(shí)驗(yàn)52-61

3.2.5 脫灰效果分析61-65

3.2.5.1 半焦工業(yè)分析61-62

3.2.5.2 半焦灰分的物相組成62-65

3.2.6 尾液的處理65

3.2.7 小結(jié)65

3.3 產(chǎn)品性能測(cè)定65-68

第四章 環(huán)境評(píng)價(jià)68-76

4.1 項(xiàng)目所在地的自然環(huán)境簡(jiǎn)介68-69

4.2 所在地環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀69

4.3 主要環(huán)境保護(hù)目標(biāo)69-70

4.4 使用執(zhí)行環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)70

4.4.1 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)70

4.4.2 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)70

4.5 主要污染物的排放70-72

4.5.1 廢氣70-71

4.5.2 廢水71

4.5.3 噪聲71-72

4.6 營(yíng)運(yùn)期環(huán)境影響分析72-74

4.6.1 廢氣對(duì)環(huán)境的影響分析72

4.6.2 廢水對(duì)環(huán)境的影響分析72-73

4.6.3 噪聲對(duì)環(huán)境的影響73-74

4.7 采取的相應(yīng)措施74-75

4.8 本章小結(jié)75-76

第五章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)76-87

5.1 產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模及銷售收入76

5.2 總投資表76-77

5.3 產(chǎn)品制造成本77-81

5.4 產(chǎn)品總成本表81-83

5.5 損益表83-84

5.6 項(xiàng)目的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)84-85

5.7 小結(jié)85-87

第六章 結(jié)論87-89

致謝89-90

參考文獻(xiàn)90-93

附錄93

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【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 陳進(jìn)富,李興存,李術(shù)元;石油焦活化機(jī)理的研究[J];燃料化學(xué)學(xué)報(bào);2004年01期

2 張并立;工業(yè)硅冶煉中煤基炭做還原劑的工藝要求探討[J];有色礦冶;2001年05期

3 劉長(zhǎng)新;金屬硅行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)策略[J];中國(guó)冶金;2005年09期

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 董方;李明;;模糊綜合評(píng)判法在物理配碳中的應(yīng)用[J];包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào);2005年03期

2 張參軍;超超臨界鍋爐的特點(diǎn)[J];電站系統(tǒng)工程;2005年03期

3 傅若農(nóng);近兩年國(guó)內(nèi)氣相色譜的應(yīng)用進(jìn)展(Ⅲ)[J];分析試驗(yàn)室;2005年06期

4 張樹藩;張道茹;蔡國(guó)璋;孫桂珍;知水;張秉英;高峰;楊印東;俞育宏;梁華袞;;高鉻不銹鋼噴粉脫磷工藝研究[J];鋼鐵;1987年04期

5 畢傳泰;;不銹鋼精煉技術(shù)的進(jìn)展與鉻鐵工業(yè)的發(fā)展[J];鋼鐵;1988年04期

6 鄭瑛;王保文;宋侃;鄭楚光;;化學(xué)鏈燃燒技術(shù)中新型氧載體CaSO_4的特性研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2006年03期

7 張凝;電熱法冶煉高鋁FeSiAl工業(yè)試驗(yàn)研究[J];甘肅冶金;2001年03期

8 楊仰軍,孫朝暉,張帆;用攀枝花鈦精礦冶煉鈦鐵的探討[J];鋼鐵釩鈦;1998年02期

9 陳履安;劉家仁;;“煤變油”技術(shù)及其開發(fā)利用概述[J];貴州地質(zhì);2006年03期

10 林軍;王凡;石應(yīng)杰;張凡;姚群;張海發(fā);陳志煒;;袋式除塵器在微細(xì)粒子控制中的應(yīng)用[J];環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展;2006年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 鄢毅平;楊欣;王家誠(chéng);;淺析我國(guó)利用淺層地能替代燃煤鍋爐取暖的環(huán)境效益[A];中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集（下卷）[C];2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 孟楊;我國(guó)一次能源缺乏型城市煤炭戰(zhàn)略儲(chǔ)備系統(tǒng)研究[D];同濟(jì)大學(xué);2005年

2 曹青;生物質(zhì)常規(guī)與非常規(guī)條件下的熱解行為及升值利用研究[D];太原理工大學(xué);2005年

3 馮治宇;褐煤基催化—吸附劑制備及其脫硫脫氮性能研究[D];東北大學(xué);2006年

4 申振東;貴州能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究[D];昆明理工大學(xué);2007年

5 彭及;不銹鋼冶煉粉塵形成機(jī)理及直接回收基礎(chǔ)理論和工藝研究[D];中南大學(xué);2007年

6 羅玉萍;煤電轉(zhuǎn)化材料過程工程研究[D];大連理工大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳永國(guó);褐煤溫和氣化試驗(yàn)及預(yù)測(cè)焦油產(chǎn)率的數(shù)學(xué)模型研究[D];昆明理工大學(xué);2001年

2 何方;生物質(zhì)復(fù)合型煤的研制及其燃燒、污染特性研究[D];昆明理工大學(xué);2001年

3 喻依兆;云南昭通褐煤的焦載熱流化床熱解工藝的試驗(yàn)研究[D];昆明理工大學(xué);2002年

4 趙鵬;勝利褐煤含氧官能團(tuán)賦存形態(tài)及其在液化預(yù)反應(yīng)中脫除的研究[D];煤炭科學(xué)研究總院;2003年

5 陰樹標(biāo);新型煤基炭質(zhì)還原劑半工業(yè)化制備[D];昆明理工大學(xué);2003年

6 馬林轉(zhuǎn);褐煤與生物質(zhì)兩步法熱解探索性試驗(yàn)研究[D];昆明理工大學(xué);2004年

7 阮芳勇;青霉菌P6產(chǎn)木素過氧化物酶的發(fā)酵條件優(yōu)化[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

8 焦曉峰;堿式硫酸鋁濕法煙氣脫硫試驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2005年

9 宋海琛;不銹鋼粉塵直接還原機(jī)理的研究[D];中南大學(xué);2005年

10 康友鄰;盛明熱電廠循環(huán)流化床鍋爐脫硫工藝設(shè)計(jì)與性能分析[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2006年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 李興存,陳進(jìn)富,褚衍秋,李術(shù)元,張忠智;富納米孔炭質(zhì)吸附劑的制備及其吸附天然氣的性能研究[J];精細(xì)化工;2002年08期

2 陳進(jìn)富,婁世松,陸紹信;天然氣吸附劑的開發(fā)及其儲(chǔ)氣性能的研究——Ⅰ-吸附劑制備與體積法評(píng)定吸附劑的儲(chǔ)氣性能[J];燃料化學(xué)學(xué)報(bào);1999年05期

3 陳進(jìn)富,瞿梅,徐文東;我國(guó)天然氣吸附儲(chǔ)存技術(shù)的研究進(jìn)展[J];天然氣工業(yè);2002年04期

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