發(fā)布時間：2020-04-05 01:52

【摘要】：煤炭的脫灰研究已經(jīng)發(fā)展了將近半個世紀(jì),學(xué)者們提出了多種有效的脫灰手段,其中最近幾年由日本學(xué)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(yīng)用到無灰煤制備工藝中,原煤萃取前進(jìn)行預(yù)處理就是一種有效提高萃取效率的方法。實驗對褐煤進(jìn)行了預(yù)處理及預(yù)處理煤的溶劑萃取制備無灰煤,研究了不同的預(yù)處理手段對無灰煤制備工藝的影響,確定了最佳的預(yù)處理工藝條件。預(yù)處理手段分別為酸預(yù)處理、堿預(yù)處理和微波預(yù)處理�？疾炝瞬煌犷A(yù)處理條件(濃度、溫度、時間)、堿預(yù)處理條件(濃度、溫度、時間)和微波預(yù)處理條件(溫度、時間)下無灰煤的制備效果,對不同預(yù)處理煤、不同預(yù)處理下所得的無灰煤及殘渣的進(jìn)行了分析,分析了不同預(yù)處理手段對無灰煤制備工藝的影響機理。實驗結(jié)果表明,酸預(yù)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(yù)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(jié)構(gòu)得到發(fā)展,比表面積得到了提高。堿預(yù)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(yù)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(zhì)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(yù)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(yīng)用空間,為無灰煤的進(jìn)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(yù)處理結(jié)果酸處理過程中，主要考察的影響因素為濃度、溫度、反應(yīng)時間。最終結(jié)果以脫灰率和 XRD 分析為評價指標(biāo)。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(yīng) 24 h，反應(yīng)完成后經(jīng)多次過濾、水洗得到酸處理煤。實驗結(jié)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(jié)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(jié)果顯示灰分中僅有石英、硫化硅、磷酸鋁和結(jié)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(yù)處理結(jié)果酸處理過程中，主要考察的影響因素為濃度、溫度、反應(yīng)時間。最終結(jié)果以脫灰率和 XRD 分析為評價指標(biāo)。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(yīng) 24 h，反應(yīng)完成后經(jīng)多次過濾、水洗得到酸處理煤。實驗結(jié)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(jié)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(jié)果顯示灰分中僅有石英、硫化硅、磷酸鋁和結(jié)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(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ536

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本文編號：2614366