濃相氣固流態(tài)化高密度分選提質(zhì)低品質(zhì)油頁(yè)巖研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 22:45
能源是社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)、發(fā)展,人類賴以生存的基石。煤炭、石油這些作為常規(guī)的化石能源的大量開采及消耗,使之即將面臨枯竭。因此,開發(fā)非常規(guī)能源變得十分必要,其中油頁(yè)巖具有很高的應(yīng)用價(jià)值,其開采及利用量也在逐漸增加。受我國(guó)油頁(yè)巖資源分布、水資源以及環(huán)境等因素的影響,濕法分選油頁(yè)巖技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用上存在著諸多問(wèn)題,研究高效干法流態(tài)化分選油頁(yè)巖成為迫切需要。本文結(jié)合低品質(zhì)油頁(yè)巖提質(zhì)的研究現(xiàn)狀和油頁(yè)巖無(wú)機(jī)礦物賦存規(guī)律、結(jié)構(gòu)特征,采用硅鐵礦粉和油頁(yè)巖礦粉混合重介質(zhì)在上升氣流驅(qū)動(dòng)下形成高密度微泡均勻的流化環(huán)境,并基于實(shí)際分選中物料沉物組分對(duì)于分選效果的影響,實(shí)現(xiàn)低品質(zhì)油頁(yè)巖的濃相流態(tài)化下高密度分選提質(zhì)的有效強(qiáng)化機(jī)制。研究了形成均勻穩(wěn)定的混合加重質(zhì)時(shí)的硅鐵礦粉的粒級(jí)優(yōu)化、油頁(yè)巖礦粉的物性參數(shù)以及兩種混合顆粒的級(jí)配規(guī)律,確定了混合加重質(zhì)的主導(dǎo)粒級(jí),明確了硅鐵礦粉和油頁(yè)巖礦粉加重質(zhì)的混合機(jī)制;結(jié)合氣固兩相理論,探究了氣固高密度分選流化床中混合加重質(zhì)的膨脹行為,針對(duì)氣固高密度分選流化床中的密度分布特征以及床層穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,明確了濃相高密度流化床密度范圍調(diào)控的操作條件。同時(shí)在此基礎(chǔ)上研究了高密度分選流化床床層密度的時(shí)...
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:106 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
課題研究的技術(shù)路線圖
2文獻(xiàn)綜述7作用下能形成了上下兩部的對(duì)流形式,有利于輕重產(chǎn)物的分別排出。同時(shí)在裝置上還增加了排料口,以實(shí)現(xiàn)分選流化床的連續(xù)分選作業(yè)。另外,在流化床的分選過(guò)程中還引入了高電勢(shì)的靜電場(chǎng),有利地提高流化床的分選效率。C-帶有刮板的滾子鏈;E-排氣口;F-流化床;S-鏈齒輪;P-空氣室;O&O"-出料口;V&V"-振動(dòng)給料機(jī);I-氣管;FP-給料口;HVE-高壓電極圖2-2改良后的鏈動(dòng)逆流流化床分選系統(tǒng)Figure2-2Improvedchain-movingcountercurrentfluidizedbedsortingsystem1982年ChanandBeeckmans[25]設(shè)計(jì)出另一種氣固分選流化床裝置,用于從矸石與中煤中分選出粒級(jí)為8~20mm的粗粒煤,如圖2-3所示。A-電動(dòng)螺旋給料器;B-儲(chǔ)蓄桶;C-連續(xù)刮板鏈;D–輸送管;E-排氣管;F-流化床;I–進(jìn)氣管;G-分布板;P-空氣室;O-出料口;S-鏈齒輪;V–振動(dòng)器圖2-3氣固分選流化床分選裝置示意圖Figure2-3Schematicdiagramofgas-solidseparationfluidizedbedseparationdevice荷蘭的代夫特科技大學(xué)與英國(guó)的諾丁漢大學(xué)[26]合作開發(fā)研制了一種半工業(yè)化性振動(dòng)流化床分選裝置,如圖2-4所示。其主體為一矩形槽,尺寸為160cm×20cm×15cm(長(zhǎng)×高×寬)。
碩士學(xué)位論文8圖2-4半工業(yè)化性振動(dòng)流化床分選裝置示意圖Figure2-4Schematicdiagramofsemi-industrialvibratingfluidizedbedsortingdevice巴西的SampaioC.H[27-31]等采用空氣跳汰機(jī)對(duì)采自巴西最大煤炭?jī)?chǔ)量的Candiota煤礦中富含黃鐵礦的原煤進(jìn)行分選,結(jié)果顯示采自煤層頂部的樣品,硫分和灰分分別為1.8%和51%,分選后分別降低到0.7%和47%,脫硫效果顯著。日本的TakanaZ.和SongX.Q[32-33]在0.2m×0.1m的矩形流化床連續(xù)分選裝置中加入密度為2500kg/m3的玻璃珠作為加重質(zhì),并對(duì)密度分別為1300kg/m3和1700kg/m3的兩種混合煤炭進(jìn)行分離,可以取得很好的分選效果,分選后精煤的灰分控制在3%以下。澳大利亞新南威爾士大學(xué)的MacphersonS.A.等[34]設(shè)計(jì)了一種逆流分選裝置,主要包括1m長(zhǎng)的垂直流化床部分和2m長(zhǎng)且與水平方向呈70°角的傾斜管。中間管路部分是由一個(gè)垂直間隔為20mm的管道和橫截面寬度為100mm的管道組成。用GeldartB類顆粒且粒度范圍為-325+125μm的細(xì)砂作為加重質(zhì),增加兩個(gè)顯著水平的振動(dòng)作用來(lái)改善流化質(zhì)量。加拿大阿爾伯塔大學(xué)的PrashantD,XuZ[35]采用連續(xù)運(yùn)行的空氣重介質(zhì)流化床分選機(jī)對(duì)阿爾伯塔地區(qū)含瀝青的煤炭進(jìn)行分選[36]。如圖2-5所示。圖2-5實(shí)驗(yàn)室連續(xù)型空氣重介質(zhì)分選機(jī)示意圖Figure2-5Schematicdiagramofcontinuouslaboratoryairheavymediumsorter
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)非常規(guī)油氣資源及頁(yè)巖氣未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張大偉. 國(guó)土資源情報(bào). 2016(11)
[2]Oil shale resources in China and their utilization[J]. XU Zhi,ZHU Jianwei,DONG Qingshui,SUN Pingchang. Global Geology. 2016(01)
[3]Effect of the secondary air distribution layer on separation density in a dense-phase gas–solid fluidized bed[J]. Lv Bo,Luo Zhenfu,Zhang Bo,Zhao Yuemin,Zhou Chenyang,Yuan Wenchao. International Journal of Mining Science and Technology. 2015(06)
[4]油頁(yè)巖熱解過(guò)程中的熱破碎特性[J]. 秦宏,許方平,劉洪鵬,遲銘書,王擎,柏靜儒. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(13)
[5]柳樹河油頁(yè)巖微波干燥及其對(duì)熱解特性的影響[J]. 柏靜儒,李曉航,張亮,賈春霞,王擎. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]甘肅窯街油頁(yè)巖等溫干燥機(jī)理分析[J]. 柏靜儒,李曉航,耿少云,王擎,劉斌. 化工進(jìn)展. 2014(01)
[7]基于Euler-Euler模型的空氣重介質(zhì)流化床密度分布特性[J]. 賀靖峰,趙躍民,何亞群,駱振福,段晨龍,葛林瀚,孫啟瀟. 煤炭學(xué)報(bào). 2013(07)
[8]表面改性加重質(zhì)的流化特性與分選特性[J]. 耿文瑞,朱建鳳. 現(xiàn)代礦業(yè). 2013(05)
[9]氣固磁場(chǎng)流態(tài)化分選細(xì)粒煤[J]. 宋樹磊,趙躍民,駱振福,唐利剛,楊旭亮. 煤炭學(xué)報(bào). 2012(09)
[10]氣固磁穩(wěn)定流化床屈服應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 宋樹磊,趙躍民,駱振福,唐利剛. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
博士論文
[1]空氣重介磁穩(wěn)定流化床分選細(xì)粒煤的基礎(chǔ)研究[D]. 宋樹磊.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]柳樹河油頁(yè)巖浮選的研究[D]. 趙西亞.大連理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3100449
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:106 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
課題研究的技術(shù)路線圖
2文獻(xiàn)綜述7作用下能形成了上下兩部的對(duì)流形式,有利于輕重產(chǎn)物的分別排出。同時(shí)在裝置上還增加了排料口,以實(shí)現(xiàn)分選流化床的連續(xù)分選作業(yè)。另外,在流化床的分選過(guò)程中還引入了高電勢(shì)的靜電場(chǎng),有利地提高流化床的分選效率。C-帶有刮板的滾子鏈;E-排氣口;F-流化床;S-鏈齒輪;P-空氣室;O&O"-出料口;V&V"-振動(dòng)給料機(jī);I-氣管;FP-給料口;HVE-高壓電極圖2-2改良后的鏈動(dòng)逆流流化床分選系統(tǒng)Figure2-2Improvedchain-movingcountercurrentfluidizedbedsortingsystem1982年ChanandBeeckmans[25]設(shè)計(jì)出另一種氣固分選流化床裝置,用于從矸石與中煤中分選出粒級(jí)為8~20mm的粗粒煤,如圖2-3所示。A-電動(dòng)螺旋給料器;B-儲(chǔ)蓄桶;C-連續(xù)刮板鏈;D–輸送管;E-排氣管;F-流化床;I–進(jìn)氣管;G-分布板;P-空氣室;O-出料口;S-鏈齒輪;V–振動(dòng)器圖2-3氣固分選流化床分選裝置示意圖Figure2-3Schematicdiagramofgas-solidseparationfluidizedbedseparationdevice荷蘭的代夫特科技大學(xué)與英國(guó)的諾丁漢大學(xué)[26]合作開發(fā)研制了一種半工業(yè)化性振動(dòng)流化床分選裝置,如圖2-4所示。其主體為一矩形槽,尺寸為160cm×20cm×15cm(長(zhǎng)×高×寬)。
碩士學(xué)位論文8圖2-4半工業(yè)化性振動(dòng)流化床分選裝置示意圖Figure2-4Schematicdiagramofsemi-industrialvibratingfluidizedbedsortingdevice巴西的SampaioC.H[27-31]等采用空氣跳汰機(jī)對(duì)采自巴西最大煤炭?jī)?chǔ)量的Candiota煤礦中富含黃鐵礦的原煤進(jìn)行分選,結(jié)果顯示采自煤層頂部的樣品,硫分和灰分分別為1.8%和51%,分選后分別降低到0.7%和47%,脫硫效果顯著。日本的TakanaZ.和SongX.Q[32-33]在0.2m×0.1m的矩形流化床連續(xù)分選裝置中加入密度為2500kg/m3的玻璃珠作為加重質(zhì),并對(duì)密度分別為1300kg/m3和1700kg/m3的兩種混合煤炭進(jìn)行分離,可以取得很好的分選效果,分選后精煤的灰分控制在3%以下。澳大利亞新南威爾士大學(xué)的MacphersonS.A.等[34]設(shè)計(jì)了一種逆流分選裝置,主要包括1m長(zhǎng)的垂直流化床部分和2m長(zhǎng)且與水平方向呈70°角的傾斜管。中間管路部分是由一個(gè)垂直間隔為20mm的管道和橫截面寬度為100mm的管道組成。用GeldartB類顆粒且粒度范圍為-325+125μm的細(xì)砂作為加重質(zhì),增加兩個(gè)顯著水平的振動(dòng)作用來(lái)改善流化質(zhì)量。加拿大阿爾伯塔大學(xué)的PrashantD,XuZ[35]采用連續(xù)運(yùn)行的空氣重介質(zhì)流化床分選機(jī)對(duì)阿爾伯塔地區(qū)含瀝青的煤炭進(jìn)行分選[36]。如圖2-5所示。圖2-5實(shí)驗(yàn)室連續(xù)型空氣重介質(zhì)分選機(jī)示意圖Figure2-5Schematicdiagramofcontinuouslaboratoryairheavymediumsorter
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)非常規(guī)油氣資源及頁(yè)巖氣未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張大偉. 國(guó)土資源情報(bào). 2016(11)
[2]Oil shale resources in China and their utilization[J]. XU Zhi,ZHU Jianwei,DONG Qingshui,SUN Pingchang. Global Geology. 2016(01)
[3]Effect of the secondary air distribution layer on separation density in a dense-phase gas–solid fluidized bed[J]. Lv Bo,Luo Zhenfu,Zhang Bo,Zhao Yuemin,Zhou Chenyang,Yuan Wenchao. International Journal of Mining Science and Technology. 2015(06)
[4]油頁(yè)巖熱解過(guò)程中的熱破碎特性[J]. 秦宏,許方平,劉洪鵬,遲銘書,王擎,柏靜儒. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(13)
[5]柳樹河油頁(yè)巖微波干燥及其對(duì)熱解特性的影響[J]. 柏靜儒,李曉航,張亮,賈春霞,王擎. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]甘肅窯街油頁(yè)巖等溫干燥機(jī)理分析[J]. 柏靜儒,李曉航,耿少云,王擎,劉斌. 化工進(jìn)展. 2014(01)
[7]基于Euler-Euler模型的空氣重介質(zhì)流化床密度分布特性[J]. 賀靖峰,趙躍民,何亞群,駱振福,段晨龍,葛林瀚,孫啟瀟. 煤炭學(xué)報(bào). 2013(07)
[8]表面改性加重質(zhì)的流化特性與分選特性[J]. 耿文瑞,朱建鳳. 現(xiàn)代礦業(yè). 2013(05)
[9]氣固磁場(chǎng)流態(tài)化分選細(xì)粒煤[J]. 宋樹磊,趙躍民,駱振福,唐利剛,楊旭亮. 煤炭學(xué)報(bào). 2012(09)
[10]氣固磁穩(wěn)定流化床屈服應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 宋樹磊,趙躍民,駱振福,唐利剛. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
博士論文
[1]空氣重介磁穩(wěn)定流化床分選細(xì)粒煤的基礎(chǔ)研究[D]. 宋樹磊.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]柳樹河油頁(yè)巖浮選的研究[D]. 趙西亞.大連理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3100449
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