【摘要】：煤炭的脫灰研究已經(jīng)發(fā)展了將近半個世紀,學者們提出了多種有效的脫灰手段,其中最近幾年由日本學者提出的無灰煤的制備工藝獲得了較為顯著的脫灰效果。無灰煤制備工藝要求較高的萃取溫度且收率不是很高,因此高投入、高成本限制了它的工業(yè)化發(fā)展。為了提高收率、降低成本,多種處理手段被應用到無灰煤制備工藝中,原煤萃取前進行預處理就是一種有效提高萃取效率的方法。實驗對褐煤進行了預處理及預處理煤的溶劑萃取制備無灰煤,研究了不同的預處理手段對無灰煤制備工藝的影響,確定了最佳的預處理工藝條件。預處理手段分別為酸預處理、堿預處理和微波預處理�？疾炝瞬煌犷A處理條件(濃度、溫度、時間)、堿預處理條件(濃度、溫度、時間)和微波預處理條件(溫度、時間)下無灰煤的制備效果,對不同預處理煤、不同預處理下所得的無灰煤及殘渣的進行了分析,分析了不同預處理手段對無灰煤制備工藝的影響機理。實驗結果表明,酸預處理的效果最好,最佳酸處理條件為1.0mol/L、90℃、2h、固液比1:10(g:ml)。酸預處理前后無灰煤的萃取率在300℃萃取溫度下由25%提高至39%,同時灰分由1.2%降低至0.4%,而且無灰煤的孔隙結構得到發(fā)展,比表面積得到了提高。堿預處理同時增加了無灰煤的萃取率和灰分,提高了金屬鈉的含量。微波預處理的優(yōu)點主要在于脫除了部分硫化物,降低了無灰煤的硫含量,對無灰煤的性質和萃取效果改變較小�；诖丝舍槍Σ煌漠a(chǎn)品需求制定合理的預處理工藝,制備出具有不同特點的無灰煤,在提高萃取效率的同時拓寬了無灰煤的應用空間,為無灰煤的進一步工業(yè)化發(fā)展提供了可靠的理論支撐。
【圖文】：

3.1 酸預處理結果酸處理過程中，主要考察的影響因素為濃度、溫度、反應時間。最終結果以脫灰率和 XRD 分析為評價指標。1）酸濃度保持酸處理固液比為 1：15，用不同濃度鹽酸在室溫下反應 24 h，反應完成后經(jīng)多次過濾、水洗得到酸處理煤。實驗結果如圖 4 所示。由圖 4 可知，隨著濃度升高，脫灰率不斷增大，在濃度為 1.0 mol/L 后改變趨勢較小。圖 5 為灰分的 XRD 分析結果。原煤的灰分中至少含有 40 種成分，主要以石英和生石灰為主，，其次為石膏，其他化合物的含量較少。酸處理煤樣的礦物種類大大減少，灰成分主要為石英。0.1 mol/L 酸處理后為 11 種成分，而 0.5 mol/L 和 1.0 mol/L 的酸處理后僅為 5 種成分，1.5 mol/L 的酸處理結果顯示灰分中僅有石英、硫化硅、磷酸鋁和結晶碳 4 種，由此可見，酸濃度的提高有利于灰分的脫除。在此條件下酸處理最佳濃度為 1.0 mol/L。

3.1 酸預處理結果酸處理過程中，主要考察的影響因素為濃度、溫度、反應時間。最終結果以脫灰率和 XRD 分析為評價指標。1）酸濃度保持酸處理固液比為 1：15，用不同濃度鹽酸在室溫下反應 24 h，反應完成后經(jīng)多次過濾、水洗得到酸處理煤。實驗結果如圖 4 所示。由圖 4 可知，隨著濃度升高，脫灰率不斷增大，在濃度為 1.0 mol/L 后改變趨勢較小。圖 5 為灰分的 XRD 分析結果。原煤的灰分中至少含有 40 種成分，主要以石英和生石灰為主，其次為石膏，其他化合物的含量較少。酸處理煤樣的礦物種類大大減少，灰成分主要為石英。0.1 mol/L 酸處理后為 11 種成分，而 0.5 mol/L 和 1.0 mol/L 的酸處理后僅為 5 種成分，1.5 mol/L 的酸處理結果顯示灰分中僅有石英、硫化硅、磷酸鋁和結晶碳 4 種，由此可見，酸濃度的提高有利于灰分的脫除。在此條件下酸處理最佳濃度為 1.0 mol/L。
【學位授予單位】：華北理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ536

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 孟慶函,李善祥,李保慶;低階煤氧化降解的研究及開發(fā)前景[J];腐植酸;1998年02期

2 張宗飛;;試論低階煤的綜合利用途徑及其技術經(jīng)濟分析[J];化肥設計;2014年01期

3 孟慶函,李善祥,李保慶;低階煤兩段化學降解產(chǎn)物的組成性質[J];燃料化學學報;2000年04期

4 陶秀祥,尹蘇東,周長春;低階煤的微生物轉化研究進展[J];煤炭科學技術;2005年09期

5 游偉;趙濤;章衛(wèi)星;何正兆;皮金林;畢東煌;;美國低階煤提質技術發(fā)展概述[J];化肥設計;2009年04期

6 虞育杰;劉建忠;王傳成;胡亞軒;周俊虎;岑可法;;低階煤脫水提質技術發(fā)展現(xiàn)狀[J];熱力發(fā)電;2011年09期

7 安茂燕;蔣榮立;;低階煤浮選研究現(xiàn)狀及分析[J];能源技術與管理;2012年01期

8 蘇天雄;;淺談我國低階煤資源分布及其利用途徑[J];廣東化工;2012年06期

9 朱洋洋;卜良輝;孫寧陵;趙云鵬;;低階煤溶劑萃取研究進展[J];廣州化工;2013年18期

10 李振珠;李風海;薛兆民;房倚天;;低階煤氣化結渣特性的研究進展[J];菏澤學院學報;2013年05期

相關會議論文 前4條

1 曲思建;王琳;張樝;劉敏;劉立麟;;我國低階煤轉化主要技術進展及工程實踐[A];中國煤炭學會成立五十周年高層學術論壇論文集[C];2012年

2 高同國;姜峰;楊金水;袁紅莉;;低階煤降解微生物菌群的分離及其降解效果研究[A];2010中國腐植酸行業(yè)低碳經(jīng)濟交流大會暨第九屆全國綠色環(huán)保肥料（農(nóng)藥）新技術、新產(chǎn)品交流會論文集[C];2010年

3 管嵩;宋成;王侖;丁仕兵;;環(huán)境溫濕度對進口低階煤內水影響的研究[A];山東出入境檢驗檢疫局專刊[C];2012年

4 彭少濤;劉川慶;朱衛(wèi)平;孫斌;劉學鵬;;保德區(qū)塊中低階煤壓裂存在的問題及技術對策[A];2011年煤層氣學術研討會論文集[C];2011年

相關重要報紙文章 前10條

1 通訊員白云峰、謝振江、謝光順;奇臺縣與重慶興祥港埠有限公司簽訂低階煤循環(huán)利用項目合同[N];昌吉日報(漢);2011年

2 李北陵;低階煤盼變“白天鵝”[N];中國工業(yè)報;2011年

3 記者 張婷;我區(qū)首個低階煤開發(fā)項目開工[N];新疆日報(漢);2012年

4 記者高珍吉;低階煤循環(huán)利用項目在奇臺開工[N];昌吉日報(漢);2012年

5 韓紅梅 石油和化學工業(yè)規(guī)劃院無機化工處副處長;低階煤熱解提質需全力攻關[N];中國化工報;2013年

6 本報記者 閆志強;低階煤分質轉化需統(tǒng)籌規(guī)劃[N];中國能源報;2013年

7 本報記者 閆志強;低階煤分質轉化標準要高[N];中國能源報;2013年

8 商報記者 高立萍;海外煤炭技術企業(yè)謀局中國市場[N];北京商報;2011年

9 高立萍;海外煤炭技術企業(yè)謀局中國市場[N];中國石化報;2011年

10 田華;低階煤制備水煤漿技術獲突破[N];中國國土資源報;2009年

相關博士學位論文 前10條

1 李子文;低階煤的微觀結構特征及其對瓦斯吸附解吸的控制機理研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年

2 屈進州;低階煤活性油泡浮選行為與浮選工藝研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年

3 鄧春苗;低階煤煤層氣儲集機理及原始含氣量模擬研究[D];中國地質大學(北京);2015年

4 王影;低階煤固定床和移動床脫水和低溫熱解過程中傳熱特性[D];太原理工大學;2016年

5 孫南翔;低階煤熱敏特性及其熱力破碎機理研究[D];中國礦業(yè)大學(北京);2016年

6 趙衛(wèi)東;低階煤水熱改性制漿的微觀機理及燃燒特性研究[D];浙江大學;2009年

7 田忠坤;管式氣流干燥器提質低階煤理論與技術的研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2009年

8 王娜;提質低階煤熱解特性及機理研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2010年

9 陳博;中低階煤的分級變溫熱溶[D];中國礦業(yè)大學;2012年

10 范冬梅;低階煤熱解半焦的氣化反應特性研究[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 王永;氣體熱載體低階煤熱解特性研究及連續(xù)熱解系統(tǒng)研制[D];太原理工大學;2013年

2 孫香榮;新疆阜康礦區(qū)低階煤孔隙結構與瓦斯解吸特性實驗研究[D];西安科技大學;2015年

3 趙博駿;水熱提質對低階煤物理化學性質影響的實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

4 胡志博;低階煤極性基團的微波調控實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

5 馬利俊;冷凍處理低階煤制水煤漿技術研究[D];寧夏大學;2016年

6 柳金秋;堿金屬與堿土金屬對低階煤與生物質共熱解的作用機制研究[D];中國礦業(yè)大學;2016年

7 鄭云婷;低階煤表面性質研究與浮選藥劑的篩選[D];煤炭科學研究總院;2016年

8 王超;低階煤低溫熱解提質特性實驗研究[D];華北理工大學;2016年

9 王慧;低階煤干燥提質防治煤塵災害技術研究與應用[D];華北理工大學;2016年

10 張帥;預處理在低階煤制備無灰煤中的應用[D];華北理工大學;2016年

本文編號：2614366