本文關(guān)鍵詞：煤炭地下氣化對(duì)地下水污染的研究

  更多相關(guān)文章： 煤炭地下氣化 污染物 揮發(fā)酚 煤氣洗滌水 氣化劑

【摘要】：煤炭地下氣化(UCG)技術(shù)是直接在地下煤層中將煤炭進(jìn)行有控制的燃燒而轉(zhuǎn)化成氣體燃料或原料的一種煤炭開發(fā)技術(shù)。它可以減少由于煤炭開發(fā)利用產(chǎn)生的煤矸石、粉塵等造成的生態(tài)環(huán)境破壞,被譽(yù)為“綠色開采技術(shù)”。但煤炭地下氣化過程中產(chǎn)生的煤氣及氣化殘焦可能會(huì)對(duì)地下水產(chǎn)生污染。本文采用自建的管式爐煤炭氣化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、煤炭地下氣化模型試驗(yàn)系統(tǒng)、加壓浸泡實(shí)驗(yàn)裝置和GC-MS等分析檢測(cè)方法研究?jī)?nèi)蒙褐煤、鶴壁煙煤和晉城無煙煤氣化對(duì)地下水的污染,并自制生物質(zhì)基活性炭對(duì)煤氣洗滌水進(jìn)行凈化,得出如下主要結(jié)論:(1)管式爐煤炭氣化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)表明,氣化溫度和氣化劑種類對(duì)煤的氣化反應(yīng)特性有重要影響,H2O(g)為氣化劑時(shí)的煤氣熱值高于CO2為氣化劑時(shí)的煤氣熱值,本實(shí)驗(yàn)條件下的最佳氣化溫度為1000℃;煤種的氣化反應(yīng)特性高低為:內(nèi)蒙褐煤鶴壁煙煤晉城無煙煤。(2)管式爐氣化煤氣洗滌水中污染物的種類和含量與氣化溫度、氣化劑和煤種等因素有關(guān),煤氣洗滌水中揮發(fā)酚、TOC、COD和氨氮的濃度隨著氣化溫度升高不斷增大;H2O(g)為氣化劑時(shí)煤氣洗滌水中有機(jī)物種類、揮發(fā)酚、TOC、COD、氨氮和微量元素均明顯多于CO2為氣化劑時(shí)的氣化洗滌水;洗滌水中揮發(fā)酚、COD、TOC、氨氮和微量元素的含量也隨著煤化程度的降低而增高。(3)管式爐氣化殘焦浸泡液中TOC和酚類化合物均隨著浸泡溫度的升高而減小;隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)氨氮和酚類化合物濃度均先增加后不變,TOC和大部分微量元素的濃度不斷增大;TOC和氨氮含量與煤種的關(guān)系為內(nèi)蒙褐煤鶴壁煙煤晉城無煙煤。(4)煤炭地下氣化模型試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)表明,水蒸氣氣化階段煤氣洗滌水中酚、多環(huán)芳烴、氨氮、TOC、COD和微量元素均大于空氣氣化階段;氣化殘焦浸泡實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),承壓地下水的靜水壓力有利于控制無機(jī)污染物對(duì)地下水的污染,但可能增大有機(jī)污染物的污染。(5)制備出適于煤炭地下氣化地下水污染原位修復(fù)的活性炭,對(duì)揮發(fā)酚、TOC、氨氮和微量元素的吸附率分別達(dá)99%、88%、80%和99%以上。
【關(guān)鍵詞】：煤炭地下氣化 污染物 揮發(fā)酚 煤氣洗滌水 氣化劑
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X523;TQ541
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 英文縮略詞表8-13
• 1 緒論13-21
• 1.1 煤炭地下氣化概述13-14
• 1.2 煤炭地下氣化對(duì)地下水污染的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 UCG對(duì)地下水污染修復(fù)的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容18-21
• 1.4.1 選題依據(jù)及研究意義18-19
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容19-21
• 2 實(shí)驗(yàn)與分析測(cè)試方法21-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和原料試劑21-23
• 2.1.1 主要儀器設(shè)備21
• 2.1.2 主要原料及試劑21-23
• 2.2 煤炭氣化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)23-25
• 2.2.1 管式爐煤炭氣化模擬試驗(yàn)系統(tǒng)23-24
• 2.2.2 煤炭地下氣化模型試驗(yàn)系統(tǒng)24-25
• 2.3 煤的氣化反應(yīng)特性表征25
• 2.3.1 煤氣組分分析25
• 2.3.2 碳轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)速率25
• 2.4 煤氣洗滌水及殘焦浸泡液中污染物檢測(cè)25-28
• 2.4.1 煤氣洗滌水中有機(jī)物的定性25-26
• 2.4.2 煤氣洗滌水及殘焦浸泡液中揮發(fā)酚的檢測(cè)26
• 2.4.3 煤氣洗滌水及殘焦浸泡液中苯酚和甲基苯酚的檢測(cè)26-27
• 2.4.4 煤氣洗滌水及殘焦浸泡液中TOC檢測(cè)27
• 2.4.5 煤氣洗滌水及殘焦浸泡液中COD檢測(cè)27
• 2.4.6 煤氣洗滌水及殘焦浸泡液中氨氮檢測(cè)27
• 2.4.7 煤氣洗滌水及殘焦浸泡液中微量元素的檢測(cè)27-28
• 2.5 煤、殘焦和活性炭的表征28-29
• 2.5.1 煤的元素分析28
• 2.5.2 殘焦和活性炭的微觀形貌表征28
• 2.5.3 殘焦和活性炭的孔結(jié)構(gòu)參數(shù)28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-31
• 3 大粒度煤塊氣化特性的實(shí)驗(yàn)研究31-43
• 3.1 氣化溫度對(duì)煤塊氣化特性的影響31-34
• 3.2 氣化時(shí)間對(duì)煤塊氣化特性的影響34-37
• 3.3 氣化劑對(duì)煤塊氣化特性的影響37-40
• 3.4 煤種對(duì)煤塊氣化特性的影響40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 4 煤氣中污染物在地下水中的溶出規(guī)律研究43-67
• 4.1 氣化溫度對(duì)煤氣洗滌水中污染物組分的影響43-53
• 4.1.1 氣化溫度對(duì)煤氣洗滌水中有機(jī)物組分的影響43-49
• 4.1.2 氣化溫度對(duì)煤氣洗滌水中揮發(fā)酚的影響49-50
• 4.1.3 氣化溫度對(duì)煤氣洗滌水中TOC和COD的影響50-51
• 4.1.4 氣化溫度對(duì)煤氣洗滌水中氨氮的影響51
• 4.1.5 氣化溫度對(duì)煤氣洗滌水中微量元素的影響51-53
• 4.2 氣化劑對(duì)煤氣洗滌水中污染物組分的影響53-58
• 4.2.1 氣化劑對(duì)煤氣洗滌水中有機(jī)物組分的影響53-56
• 4.2.2 氣化劑對(duì)煤氣洗滌水中揮發(fā)酚的影響56
• 4.2.3 氣化劑對(duì)煤氣洗滌水中TOC和COD的影響56-57
• 4.2.4 氣化劑對(duì)煤氣洗滌水中氨氮含量的影響57-58
• 4.2.5 氣化劑對(duì)煤氣洗滌水中中微量元素的影響58
• 4.3 煤種對(duì)煤氣洗滌水中污染物的影響58-64
• 4.3.1 煤種對(duì)煤氣洗滌水中有機(jī)物組分的影響59-62
• 4.3.2 煤種對(duì)煤氣洗滌水中揮發(fā)酚的影響62
• 4.3.3 煤種對(duì)煤氣洗滌水中TOC和COD的影響62-63
• 4.3.4 煤種對(duì)煤氣洗滌水中氨氮含量的影響63-64
• 4.3.5 煤種對(duì)煤氣洗滌水中微量元素的影響64
• 4.4 本章小結(jié)64-67
• 5 氣化殘焦中污染物浸出規(guī)律的研究67-75
• 5.1 浸泡溫度對(duì)氣化殘焦中污染物浸出的影響67-70
• 5.1.1 浸泡溫度對(duì)氣化殘焦中酚類物質(zhì)浸出的影響67-68
• 5.1.2 浸泡溫度對(duì)氣化殘焦浸泡液中TOC的影響68-69
• 5.1.3 浸泡溫度對(duì)氣化殘焦浸泡液中氨氮的影響69
• 5.1.4 浸泡溫度對(duì)氣化殘焦浸泡液中微量元素的影響69-70
• 5.2 浸泡時(shí)間對(duì)氣化殘焦中污染物浸出的影響70-72
• 5.2.1 浸泡時(shí)間對(duì)氣化殘焦中酚類物質(zhì)浸出的影響70-71
• 5.2.2 浸泡時(shí)間對(duì)氣化殘焦浸泡液中TOC的影響71
• 5.2.3 浸泡時(shí)間對(duì)氣化殘焦浸泡液中氨氮的影響71-72
• 5.2.4 浸泡時(shí)間對(duì)氣化殘焦浸泡液中微量元素的影響72
• 5.3 煤種對(duì)氣化殘焦中污染物浸出的影響72-74
• 5.3.1 煤種對(duì)氣化殘焦浸泡液中TOC的影響72-73
• 5.3.2 煤種對(duì)氣化殘焦浸泡液中氨氮的影響73-74
• 5.3.3 煤種對(duì)氣化殘焦浸泡液中微量元素的影響74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 6 煤炭地下氣化對(duì)地下水污染的模型實(shí)驗(yàn)研究75-87
• 6.1 煤炭地下氣化模型試驗(yàn)煤氣洗滌水中污染物的組成75-79
• 6.2 煤炭地下氣化殘焦中污染物的浸泡規(guī)律79-86
• 6.2.1 浸泡溫度對(duì)氣化殘焦中污染物浸出的影響79-82
• 6.2.2 浸泡時(shí)間對(duì)氣化殘焦中污染物浸出的影響82-84
• 6.2.3 浸泡液壓強(qiáng)對(duì)氣化殘焦中污染物浸出的影響84-86
• 6.5 本章小結(jié)86-87
• 7 活性炭對(duì)煤炭地下氣化煤氣洗滌水的凈化實(shí)驗(yàn)研究87-95
• 7.1 活性炭?jī)艋牧系闹苽?/span>87
• 7.2 活性炭的孔結(jié)構(gòu)87-89
• 7.3 活性炭對(duì)煤氣洗滌水的凈化效果89-93
• 7.3.1 活性炭對(duì)煤氣洗滌水中揮發(fā)酚的凈化效果89-90
• 7.3.2 活性炭對(duì)煤氣洗滌水中TOC的凈化效果90-91
• 7.3.3 活性炭對(duì)煤氣洗滌水中COD的凈化效果91
• 7.3.4 活性炭對(duì)煤氣洗滌水中氨氮的凈化效果91-92
• 7.3.5 活性炭對(duì)煤氣洗滌水中微量元素的凈化效果92-93
• 7.4 本章小結(jié)93-95
• 8 結(jié)論與展望95-97
• 8.1 主要結(jié)論95-96
• 8.2 創(chuàng)新點(diǎn)96
• 8.3 展望96-97
• 參考文獻(xiàn)97-103
• 作者簡(jiǎn)歷103-105
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集105

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