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超声空化-流体剪切协同强化油团聚分选煤气化细渣
1
作者 周安宁 陈恒 +2 位作者 韩瑞 张宁宁 郭凯强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1083-1097,共15页
煤气化细渣(CGFS)具有较高的利用价值,但残炭回收率低极大地制约了其资源化利用。油团聚分选法在CGFS分选过程中具有明显优势,但炭灰共生结构严重限制了油团聚分选效率。为突破油团聚法分离富集残炭技术的瓶颈问题,考察了超声时间、超... 煤气化细渣(CGFS)具有较高的利用价值,但残炭回收率低极大地制约了其资源化利用。油团聚分选法在CGFS分选过程中具有明显优势,但炭灰共生结构严重限制了油团聚分选效率。为突破油团聚法分离富集残炭技术的瓶颈问题,考察了超声时间、超声功率、流体剪切时间及其交互作用对油团聚分选效果的影响,并结合BET、粒度分布、FT-IR、XPS以及SEM-EDS等分析手段,揭示了超声空化-流体剪切(UC-FS)协同预处理对油团聚分选效果的强化机理。结果表明:当超声功率为270 W、超声处理时间29 min、流体剪切时间23 min时,能分选得到灰分为9.55%的精矿、灰分为91.51%的尾矿,可燃体回收率可提高至90.54%。超声空化作用使原本致密的炭灰结构逐渐松散,与流体剪切的冲刷作用协同促进CGFS的孔隙结构的发展,使炭灰颗粒解离度增加,从而降低了精矿灰分。UC-FS协同预处理能够有效增加残炭表面C—C、C=C以及C—H等疏水基团的比例,使其接触角由110.34°增加到121.16°,扩大了炭和灰颗粒表面疏水性差异,提高了油团聚分选的效果。UC-FS协同预处理使炭灰颗粒高效分离的强化作用主要归因于超声空化气泡与细粒微球耦合产生的微磨料效应。可为实现CGFS分质资源化利用提供理论基础和技术指导。 展开更多
关键词 煤气化细渣 油团聚 超声空化 流体剪切 炭灰结构解离
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高灰煤气化细渣的油类捕收剂浮选与难浮机理
2
作者 杨哲 黄根 +4 位作者 赵宇佳 王陆洋 孙小丽 廖寅飞 崔晓珂 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期142-153,共12页
高效分离煤气化细渣中的残碳和矿物是其高值化利用的前提,但气化细渣较差的可浮性成为其浮选分离面临的难题之一。以多喷嘴对置(OMB)水煤浆气化炉的煤气化细渣为对象,研究了油类捕收剂十二烷的浮选效果和气化细渣的难浮机理。通过傅里... 高效分离煤气化细渣中的残碳和矿物是其高值化利用的前提,但气化细渣较差的可浮性成为其浮选分离面临的难题之一。以多喷嘴对置(OMB)水煤浆气化炉的煤气化细渣为对象,研究了油类捕收剂十二烷的浮选效果和气化细渣的难浮机理。通过傅里叶红外光谱测试,发现气化细渣中芳香结构和侧链的含量相比煤炭样品的含量较少,且气化细渣表面存在较多含氧基团;X射线光电子能谱结果表明气化细渣矿物中包含多种亲水的氧化矿物。通过低温氮气吸附和压汞试验测量了气化细渣的孔隙特性,结果表明其孔隙在纳米到微米尺寸内均有大量分布;计算得到原矿样品的BET比表面积为62.03 m^(2)/g。通过粉末润湿试验和改进的Lucas-Washburn方程表征了水和十二烷对气化细渣粉末的润湿过程,试验发现气化细渣残碳相比水更易被十二烷润湿,而气化细渣尾矿更易被水润湿,但残碳和尾矿对水的润湿性差异较小;通过低场-H^(1)核磁共振的T_(2)反演图谱证明了油类捕收剂在孔隙中的吸附行为;油类捕收剂用量的增加和油滴粒径的减小导致孔隙药剂吸附量增加。油类捕收剂在气化细渣的浮选过程中大量进入孔隙而难以有效在残碳表面吸附,导致油类捕收剂的浮选作用效果差。 展开更多
关键词 气化细渣 浮选 油类捕收剂 低场核磁 Lucas-Washburn方程
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煤气化细渣及其分离后富碳组分的气化反应性
3
作者 吴亚娟 任亮 +3 位作者 龚岩 郭庆华 于广锁 王辅臣 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期61-71,共11页
随着气流床煤气化技术在我国煤化工产业的广泛应用,煤气化后生成的气化细渣排放量逐年增加,目前气化细渣的资源化利用已成为煤化工固废治理的难题之一。选取不同碳含量的气化细渣及其分离后富碳组分为研究对象,解析了其组成、孔隙结构... 随着气流床煤气化技术在我国煤化工产业的广泛应用,煤气化后生成的气化细渣排放量逐年增加,目前气化细渣的资源化利用已成为煤化工固废治理的难题之一。选取不同碳含量的气化细渣及其分离后富碳组分为研究对象,解析了其组成、孔隙结构和微观形貌等结构参数,基于热重分析仪探究了其在CO_(2)气氛下的气化反应性,并采用等转化率法分析了气化反应动力学,揭示了煤气化细渣及其富碳组分结构特性与其气化反应性的内在关联。结果表明:孔隙结构是影响气化细渣及其富碳组分气化反应性的关键因素,孔结构发达的样品具有更高的气化反应性。随气化过程升温速率升高,气化细渣及其富碳组分的气化反应区间均向高温偏移。此外,具有相对较高固定碳含量的气化细渣、富碳组分气化反应活化能随转化率升高而降低,而样品本身高灰分气化细渣、富碳组分的气化反应活化能随转化率的增大而升高。研究结果为气化细渣及其分离后富碳组分的资源化利用提供理论指导。 展开更多
关键词 煤气化细渣 富碳组分 孔隙结构 升温速率 气化反应性 动力学分析
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煤气化细渣高炭组分超声强化酸浸法制备多孔材料
4
作者 李翠翠 韩瑞 +6 位作者 周安宁 张宁宁 郭凯强 陈恒 陈肖役 李振 王俊哲 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期630-646,共17页
煤气化细渣是煤炭清洁高效利用的副产物之一,其资源化应用迫在眉睫。通过简单筛分得到固定碳含量高于60%的高炭组分,并以此为原料,采用超声酸浸法制备多孔材料。以核废水中放射性碘的吸附处理为应用背景,用碘吸附值表征多孔材料的吸附... 煤气化细渣是煤炭清洁高效利用的副产物之一,其资源化应用迫在眉睫。通过简单筛分得到固定碳含量高于60%的高炭组分,并以此为原料,采用超声酸浸法制备多孔材料。以核废水中放射性碘的吸附处理为应用背景,用碘吸附值表征多孔材料的吸附性能。结合SEM、BET、XRD和FT-IR等性质和结构分析方法,系统研究了超声时间、超声功率、酸浓度和温度对多孔材料碘吸附性能和组成结构的影响规律;并探讨了超声强化酸浸对残炭的组成结构的影响机制和灰成分的迁移转化规律,总结出超声强化酸浸作用机理。结果表明,煤气化细渣高炭组分在酸浓度为4 mol/L、酸浸温度为50℃、超声功率为210 W,超声时间1.5 h的条件下,所制备多孔材料的碘吸附性能最佳,为468.53 mg/g,比表面积达到474.97 m^(2)/g,且具有以介孔为主的丰富孔隙结构。各因素对多孔材料碘吸附性能影响的顺序为:超声时间>酸浓度>超声功率>酸浸温度。超声强化酸浸作用机理是超声空化和机械波作用一方面强化炭灰黏附颗粒的解离,使堵塞在气化细渣孔道内的灰颗粒脱附,增加孔隙结构的连通性;其次,会导致炭灰颗粒表面裂纹的产生,增强碳颗粒内部无机组分的可及性;第三,能够提高酸浸过程的传质速率,强化气化细渣中的无机组分的浸出效果。 展开更多
关键词 煤气化细渣 残碳 超声 酸浸 多孔材料
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H_(2)O_(2)氧化联合化学复合淋洗去除煤气化细渣中重金属
5
作者 王常艳 刘东方 +3 位作者 龙宇涵 纪元 陈云峰 吴蔚然 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期73-79,共7页
以内蒙古某煤化工企业煤气化细渣为对象,研究了H_(2)O_(2)氧化联合化学复合淋洗对煤气化细渣中Cu、Pb和Cr的去除效果,优化了淋洗工艺条件,并采用XRD和SEM技术对煤气化细渣进行了表征。实验结果表明:以柠檬酸(CA)和草酸(OA)配制复合淋洗... 以内蒙古某煤化工企业煤气化细渣为对象,研究了H_(2)O_(2)氧化联合化学复合淋洗对煤气化细渣中Cu、Pb和Cr的去除效果,优化了淋洗工艺条件,并采用XRD和SEM技术对煤气化细渣进行了表征。实验结果表明:以柠檬酸(CA)和草酸(OA)配制复合淋洗剂,在复合淋洗剂浓度为0.05 mol/L、淋洗液固比为10∶1、淋洗剂pH为3,淋洗时间为1.0 h、淋洗次数为3的条件下,煤气化细渣中Cu、Pb和Cr的去除率分别达到73.1%、70.1%和79.4%;H_(2)O_(2)氧化联合化学复合淋洗可促进煤气化细渣中Cu、Pb和Cr形态的转变,并有效降低易迁移态占比。表征结果显示,H_(2)O_(2)氧化联合化学复合淋洗不会破坏煤气化细渣的结构。 展开更多
关键词 煤气化细渣 Cu PB CR H_(2)O_(2)氧化 复合淋洗
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气化细渣残炭的低温活化及其在超级电容器中的应用
6
作者 朱嘉琪 宋金玲 +5 位作者 韩宝宝 高建民 刘忠义 王耀 辛国祥 边亭亭 《煤炭工程》 北大核心 2024年第1期199-206,共8页
为了高值化利用煤炭气化细渣,以气化细渣残炭为原料,KOH为活化剂,制备了具有多孔结构的碳材料。首先探究对比了不同碳碱质量比对制得的活性炭的结构和电化学性能的影响,结果表明:在N2气氛下、500℃活化90 min、碳碱质量比为1∶2时,活化... 为了高值化利用煤炭气化细渣,以气化细渣残炭为原料,KOH为活化剂,制备了具有多孔结构的碳材料。首先探究对比了不同碳碱质量比对制得的活性炭的结构和电化学性能的影响,结果表明:在N2气氛下、500℃活化90 min、碳碱质量比为1∶2时,活化的气化细渣残炭(CK-2)具有更好的电化学性能,在电流密度为0.5 A/g时,其质量比容量达到86 F/g,表现出了良好的倍率性能,较之前未处理的气化细渣残炭提高了约1.5倍。然后,将筛选的活化材料CK-2为活性物质组装为对称型电容器,在2 A/g的电流密度下,能量密度达到4.72 W?h/kg;10000次循环后,电容能保持初始值的89%,表现出了较优的能量密度及循环稳定性。 展开更多
关键词 煤基碳材料 气化细渣残炭 电化学性能 低温活化 超级电容器
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煤气化细渣残炭制备分级多孔炭材料及CO_(2)捕集的研究
7
作者 苗泽凯 吴芮 +4 位作者 葛浩 朱海 张丛超 韩欣然 全晓虎 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期44-56,共13页
煤气化是煤炭高效清洁利用的关键技术,煤气化过程不可避免地产生固体废弃物——气化细渣。目前,细渣处理方式以填埋为主,利用率极低,大量填埋不仅引起环境问题也造成资源浪费。细渣由多孔结构的残炭和矿物质组成,该特性决定了细渣可用... 煤气化是煤炭高效清洁利用的关键技术,煤气化过程不可避免地产生固体废弃物——气化细渣。目前,细渣处理方式以填埋为主,利用率极低,大量填埋不仅引起环境问题也造成资源浪费。细渣由多孔结构的残炭和矿物质组成,该特性决定了细渣可用来制备多孔材料。将气化细渣中残炭通过泡沫浮选和酸洗法进行分离,分离的残炭经化学活化法可定向调控分级孔结构。结果表明:最佳活化条件为活化温度800℃,活化剂与原料的质量比2∶1,活化时间90 min,此条件下制备的分级多孔炭(RC2-800-90)比表面积和孔体积最高,分别为1596 m^(2)/g和1.297 cm^(3)/g;分级多孔炭表现出优异的CO_(2)吸附性能,其中RC2-800-90的吸附性能最优,在0℃,25℃和50℃时CO_(2)吸附量分别为4.90 mmol/g,2.75 mmol/g和0.86 mmol/g,吸附热在21.2 kJ/mol~28.7 kJ/mol之间,为典型的物理吸附过程;当吸附温度为25℃时,微孔及孔径小于1.5 nm,1.0 nm,0.7 nm的孔体积和CO_(2)吸附量的相关系数均大于0.8,该相关系数均高于0℃和50℃下孔结构参数和CO_(2)吸附量的相关系数,其中孔径小于1.5 nm的孔体积和CO_(2)吸附量的相关系数最大,表明在25℃下孔径小于1.5 nm的孔对CO_(2)吸附发挥主要作用,该多孔炭表现出了较大的吸附速率,在1.5 min内达到了吸附饱和状态,且经过10次循环吸附后,CO_(2)吸附量几乎没有明显下降,具有较好的循环稳定性。 展开更多
关键词 煤气化细渣 残炭 多孔炭 分级孔结构 CO_(2)捕集
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煤气化细渣炭灰分离技术研究现状 被引量：2
8
作者 徐学卫 《当代化工研究》 CAS 2023年第16期7-9,共3页
基于我国缺油、少气、煤炭资源丰富的能源资源基本特征,我国以煤为主的能源结构在未来一段时间基本不会改变。煤气化技术是一种高效环保处理煤的核心技术,其生产过程中会产生一种固体废物煤气化细渣。由于煤气化细渣含炭量高的缺点,严... 基于我国缺油、少气、煤炭资源丰富的能源资源基本特征,我国以煤为主的能源结构在未来一段时间基本不会改变。煤气化技术是一种高效环保处理煤的核心技术,其生产过程中会产生一种固体废物煤气化细渣。由于煤气化细渣含炭量高的缺点,严重影响了煤气化细渣的高附加值利用,因此炭灰分离技术是目前的研究重点。本文在煤气化渣特性和碳灰分离技术分析总结基础上,展望了未来煤气化细渣炭灰分离未来研究方向。 展开更多
关键词 煤气化细渣 炭灰分离技术
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煤气化细渣的恒温干燥特性研究
9
作者 涂亚楠 刘定桦 +5 位作者 王仪蓉 彭百勤 何浩 闫昱洁 王伟 林祥辉 《煤炭工程》 北大核心 2023年第7期158-164,共7页
煤气化细渣的高持水性严重影响了其资源化利用。本文通过研究煤气化细渣的表观形貌(SEM)、主要元素分布(EDS)和孔隙结构(BET),明确了其持水性强(64.64%)的根本原因。通过不同温度下的恒温干燥实验,研究了煤气化细渣恒温干燥过程中的干... 煤气化细渣的高持水性严重影响了其资源化利用。本文通过研究煤气化细渣的表观形貌(SEM)、主要元素分布(EDS)和孔隙结构(BET),明确了其持水性强(64.64%)的根本原因。通过不同温度下的恒温干燥实验,研究了煤气化细渣恒温干燥过程中的干燥动力学,构建了各干燥温度下的Logarithmic恒温干燥动力学模型。干燥温度从80~120℃,样品恒温干燥过程中的等效水分扩散系数De值介于0.0025~0.0048。温度越高,De值越大,水分越容易从颗粒内部扩散到外部,干燥越易进行。 展开更多
关键词 煤气化细渣 恒温干燥 干燥动力学 扩散系数
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复配捕收剂强化煤气化细渣浮选试验研究
10
作者 李振 刘洋 +3 位作者 朱张磊 李毅红 高博 袁雪 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第10期111-118,共8页
针对煤气化细渣浮选分选效果低的问题,选用了柴油及其与油酸钠、OP4、甲基萘的复配产物作为捕收剂,MIBC、仲辛醇、2号油、聚乙二醇作为起泡剂,进行了煤气化细渣的浮选对比试验,并借助激光粒度分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显... 针对煤气化细渣浮选分选效果低的问题,选用了柴油及其与油酸钠、OP4、甲基萘的复配产物作为捕收剂,MIBC、仲辛醇、2号油、聚乙二醇作为起泡剂,进行了煤气化细渣的浮选对比试验,并借助激光粒度分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜分析了复配捕收剂强化浮选效果的机理。浮选试验结果表明,当捕收剂质量用量相同时,复配捕收剂浮选效果优于柴油捕收剂,其中OP4与柴油复配的捕收剂浮选效果最好。当柴油质量占比为80%、OP4质量占比为20%、捕收剂用量为35 kg/t、MIBC用量为6 kg/t时,浮选残炭产率提高了23.93%、浮选残炭灰分增加了5.81%。激光粒度分析结果表明,OP4与柴油复配捕收剂的粒径相对较小,改善了柴油捕收剂的分散性,增加了残炭颗粒与捕收剂之间的碰撞概率,因而致使浮选回收率增加了约1倍。傅里叶变换红外光谱分析进一步指出,OP4表面活性剂的加入对炭表面疏水官能团的附着有积极作用,提升了浮选残炭的产率。扫描电子显微镜结果显示,浮选可以将附着与镶嵌在残炭上的灰质颗粒去除,但无法分离炭-灰熔融体,导致浮选残炭产品灰分偏高。因而,为实现煤气化细渣中炭-灰高效分离,后续研究应从炭-灰解离角度开展研究。 展开更多
关键词 煤气化细渣 表面活性剂 浮选残炭产率 组合捕收剂
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煤气化细渣碳灰分离技术研究进展 被引量：2
11
作者 杨进进 樊盼盼 +5 位作者 樊晓婷 鲍卫仁 王建成 董连平 樊民强 常丽萍 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期51-64,共14页
基于我国富煤、贫油、少气的能源结构特点,煤炭在相当长的时间内仍然是我国最重要的化石能源。煤气化是现代煤化工发展的前沿技术,是实现煤炭清洁高效利用的有效途径,对实现国家高质量发展具有重要战略意义。煤气化过程中会产生煤气化细... 基于我国富煤、贫油、少气的能源结构特点,煤炭在相当长的时间内仍然是我国最重要的化石能源。煤气化是现代煤化工发展的前沿技术,是实现煤炭清洁高效利用的有效途径,对实现国家高质量发展具有重要战略意义。煤气化过程中会产生煤气化细渣,煤气化细渣主要通过填埋的方式进行处理,不仅占用土地,污染环境,而且不利于煤化工企业的长远发展,气化细渣的高效处理再利用迫在眉睫。首先对气化细渣的理化特性进行了分析总结,气化细渣残碳含量与煤种、气化工艺条件、运行工况等因素均相关,但气化细渣的物理化学性质差别不大,主要由SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)和C组成。气化细渣残碳含量一般在20%左右,因煤种和气化操作条件等的差异,部分地区气化细渣残碳含量高达50%,具有一定潜在的利用价值。目前,气化细渣的处理方式主要有筛分分级、重力分选和泡沫分选。系统总结了气化细渣的筛分分级、重力分选和浮选技术,通过筛分分级和重力分选技术,均可以无污染、绿色环保实现气化细渣低成本、高效率再利用。通过浮选强化,可以提高捕收剂在气化细渣残碳表面的吸附与铺展,改善气化细渣的疏水性。最后,根据国内外研究现状,提出了气化细渣分选研究方向。 展开更多
关键词 煤气化细渣 理化特性 残碳 碳灰分离 资源化利用
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气化细渣掺烧煤和生物质的燃烧特性及动力学分析 被引量：5
12
作者 孙晓慧 颜济青 +2 位作者 方梦祥 王勤辉 匡建平 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期117-126,共10页
气化细渣目前以堆放填埋为主,环保压力大,如何高效利用低热值气化细渣是关注热点。合成甲醇和煤油的煤气化工艺排出的2种气化细渣总量较大、处理困难。对2种气化细渣进行粒径分析及SEM观察,发现气化细渣粒径较小,大部分小于100μm,整体... 气化细渣目前以堆放填埋为主,环保压力大,如何高效利用低热值气化细渣是关注热点。合成甲醇和煤油的煤气化工艺排出的2种气化细渣总量较大、处理困难。对2种气化细渣进行粒径分析及SEM观察,发现气化细渣粒径较小,大部分小于100μm,整体结构破碎,由较多熔融聚合形成的球形颗粒和不规则孔隙构成。掺烧是利用低热值燃料的有效手段,将气化细渣与煤、生物质以不同比例掺烧,分析其燃烧特性,并用Coats-Redfern方法进行动力学特性分析。结果表明,气化细渣与煤、生物质掺烧可大幅提高气化细渣燃烧性能,降低燃烧所需活化能。纯甲醇渣、煤油渣燃烧所需活化能分别为105.10和100.80 kJ/mol,甲醇渣、煤油渣与煤掺烧后,气化细渣掺烧比例为30%时,综合燃烧特性指数最高,分别为23.64×10^(8)和25.96×10^(8);活化能最低,分别为89.46和83.76 kJ/mol。气化细渣内含丰富孔隙结构,一定比例的气化细渣与煤掺烧可增大可燃物质与空气的接触面积,利于气体吸附扩散,缩短燃烧达到最大燃烧速率的时间,提前达到最大燃烧强度。甲醇渣、煤油渣与生物质掺烧,气化细渣掺烧比例为30%时,活化能最小,分别为72.14、69.59 kJ/mol,生物质的燃烧温度区间低于气化细渣,可对气化细渣燃烧过程起预热作用,显著降低气化细渣固定碳燃烧所需活化能。 展开更多
关键词 低热值燃料 气化细渣 掺烧 热重 燃烧特性 动力学分析
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煤气化细渣磨矿及浮选脱碳研究
13
作者 解维伟 张子洞 +1 位作者 李梓赫 付祥康 《能源环境保护》 2023年第6期138-146,共9页
煤气化细渣是煤炭气化过程中产生的固体废弃物之一,主要通过填埋或堆放进行处理,尚未实现规模化、工业化应用。针对气化细渣高灰、孔隙度高且具有较多连生组分的特性,以北方某地干粉煤气化细渣为研究对象,在查明物质组成、粒度组分布、... 煤气化细渣是煤炭气化过程中产生的固体废弃物之一,主要通过填埋或堆放进行处理,尚未实现规模化、工业化应用。针对气化细渣高灰、孔隙度高且具有较多连生组分的特性,以北方某地干粉煤气化细渣为研究对象,在查明物质组成、粒度组分布、表面形貌和内部结构的基础上,采用ALC-1.5型磨机进行预先磨矿,使残碳与玻璃体充分解离,再结合浮选的方式对气化细渣进行碳灰分离。试验结果表明,经过磨机精细磨矿后,气化细渣暴露其残碳表面,可浮性大幅提高;采用二次浮选工艺,当磨矿时间为3.5 min,粗选3#油用量为14 kg/t、甲基异丁基甲醇(MIBC)用量为3 kg/t,扫选3#油用量为14 kg/t、MIBC用量为1.5 kg/t,精矿产率为3.20%,精矿灰分为26.91%,尾矿产率为37.67%,尾矿灰分为91.77%,烧失量为8.23%,尾矿产品达到Ⅲ级粉煤灰要求。 展开更多
关键词 煤气化细渣 脱碳 磨矿 浮选 烧失量
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煤气化细渣综合利用与碳灰分离技术现状 被引量：4
14
作者 张瑞梅 刘定桦 +4 位作者 何浩 闫舜龙 闫昱洁 任冠霖 涂亚楠 《煤炭工程》 北大核心 2023年第5期175-182,共8页
介绍了煤气化细渣的产生机制及主要特性,综述了近年来细渣用于建材、高附加值材料、掺烧等方面的研究进展,明确了细渣中残碳和无定形硅铝氧化物等是煤气化细渣资源化利用和高附加值利用的物质基础,进而分析了预先进行碳灰分离对细渣高... 介绍了煤气化细渣的产生机制及主要特性,综述了近年来细渣用于建材、高附加值材料、掺烧等方面的研究进展,明确了细渣中残碳和无定形硅铝氧化物等是煤气化细渣资源化利用和高附加值利用的物质基础,进而分析了预先进行碳灰分离对细渣高值化、深度化加工利用的价值和重要性,讨论了目前泡沫浮选法、重选法、筛分(分级)法等对细渣进行碳灰分离的效果,指出了粒度分布细、孔结构发达,以及残碳与灰渣间相互嵌布、熔融、包覆等是造成细渣综合利用困难、加工成本高、难以规模化利用的主要因素。基于现有研究及应用实践水平,提出优化煤气化工艺过程和相应设备,尽可能提高碳转化效率,减少残碳在固体残渣中的富集是从本质上解决煤气化细渣处理处置难题的途径,而对存量问题宜采用清洁、环保、低成本的填埋技术、土壤修复技术和制备建材技术等已经过规模化验证的方法,并对高效率分离技术、高性能材料制备技术等应通过进一步的科学研究和示范验证,通过政策、市场引导的方式拓展其利用范畴,从而实现相关优势技术从实验室走向产业化发展之路,最终解决煤气化细渣的处理处置难题。 展开更多
关键词 煤基固废 煤气化细渣 综合利用 残碳 矿物加工方法
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煤气化细渣炭灰分离研究进展
15
作者 张宁宁 赵富强 +3 位作者 韩瑞 李振 周安宁 庞甜 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期11-18,共8页
煤气化技术作为煤炭清洁高效利用的核心技术应用广泛,煤气化细渣是煤气化过程产生的一种由铝硅酸盐等灰成分和残炭组成的固体废弃物。目前对气化细渣的处理方式主要为堆存和填埋,不仅污染环境,还造成资源浪费。炭灰分离是实现气化细渣... 煤气化技术作为煤炭清洁高效利用的核心技术应用广泛,煤气化细渣是煤气化过程产生的一种由铝硅酸盐等灰成分和残炭组成的固体废弃物。目前对气化细渣的处理方式主要为堆存和填埋,不仅污染环境,还造成资源浪费。炭灰分离是实现气化细渣分质高值利用的基础,而物理分选是实现炭灰分离的重要途径。在对气化细渣组成及结构特性分析总结的基础上,综述了当前对气化细渣进行炭灰分离的研究进展,总结了各分选技术的优点及存在的主要问题,展望了未来气化细渣炭灰分离的发展方向。具体地,浮选法在气化细渣炭灰分离中的研究最广泛,但存在药剂消耗量大、新型浮选药剂成本高等缺点;重选法对细粒级气化细渣的分选效果不佳;电选法对气化细渣样品含水率要求苛刻;干法分选技术对气化细渣的炭灰分离效果较好,但受制于其脱水困难而未能推广;疏水-亲水双液分离方法的分选效果优于浮选,但其分选成本高且潜在危害性较大。在未来对气化细渣炭灰分离的研究中应加强气化细渣组成结构性质的基础研究,加强新型浮选药剂及浮选技术的研发,探讨通过多场多工艺耦合提高炭灰分离的实现路径,构建气化细渣分选产品的新型分类标准,为其精细化分质高值利用提供借鉴。 展开更多
关键词 煤气化细渣 炭灰分离 脱碳 残碳回收 浮选 重选 电选
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煤气化细渣碳灰浮选分离试验研究
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作者 赵振洋 邱燕琳 +2 位作者 李鑫 梁艳男 周若谦 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第11期256-260,共5页
以枣庄某煤化工企业煤气化细渣为研究对象,通过泡沫浮选进行了煤气化细渣碳灰分离的试验研究,并对原料样品以及得到的浮选产品进行了XRD、FTIR、SEM扫描电镜、压汞和氮气吸脱附测试等表征分析。结果表明,0.125 mm粒级为样品的灰分分界点... 以枣庄某煤化工企业煤气化细渣为研究对象,通过泡沫浮选进行了煤气化细渣碳灰分离的试验研究,并对原料样品以及得到的浮选产品进行了XRD、FTIR、SEM扫描电镜、压汞和氮气吸脱附测试等表征分析。结果表明,0.125 mm粒级为样品的灰分分界点,<0.125 mm被作为浮选入料,当煤油用量16 kg/t、MIBC用量12 kg/t时,精矿产品的可燃体回收率和浮选完善度分别为97.21%和44.68%,尾矿产品灰分和产率分别为96.63%和35.99%,浮选碳灰分离过程药耗量大。同时0.045 mm作为主导粒级灰分较高,浮选产品质量和浮选效果也受到高灰细泥夹带的影响。煤气化细渣样品中存在大量复杂的孔隙结构且存在碳灰嵌布现象影响浮选产品质量,浮选入料和浮选精矿具有较高的比表面积和发达的孔隙结构,造成较高的浮选药耗量;样品中的亲水基团和与残碳嵌布的无机矿物相可能减弱了气化细渣的浮选矿化效果,造成样品碳灰分离效果差,进而需要更高的药剂添加量来提升浮选效果。 展开更多
关键词 气化细渣 泡沫浮选 碳灰分离 药耗量 孔隙结构
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基于Box-Behnken试验设计优化煤气化细渣中残余碳的重选回收工艺 被引量：2
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作者 董柏兵 蔡天瑞 +7 位作者 赵泽亚 郭文珍 焦飞硕 侯迎港 房朝军 邓小伟 刑宝林 吕波 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第5期273-277,共5页
煤气化细渣是煤化工生产过程中得到的固体废弃物,现阶段对煤气化细渣有着多种多样的资源化利用的方式,例如煤气化渣的提碳。以某化工厂的煤气化细渣为对象进行研究,先采用充气式倾斜固液流化床进行重选,通过实验进行数据分析发现使用充... 煤气化细渣是煤化工生产过程中得到的固体废弃物,现阶段对煤气化细渣有着多种多样的资源化利用的方式,例如煤气化渣的提碳。以某化工厂的煤气化细渣为对象进行研究,先采用充气式倾斜固液流化床进行重选,通过实验进行数据分析发现使用充气式倾斜固液流化床对煤气化细渣进行重选的最佳条件应该为水流量0.6 m^(3)/h、气流量25 L/min、入料量250 g。煤气化细渣通过充气式倾斜流化床进行分选后,在原矿平均灰分为65.7%,流化床溢流灰分下降到41.3%,底流灰分提高到82.2%,实现了煤气化细渣的重选回收提碳。 展开更多
关键词 煤气化细渣 充气式倾斜固液流化床 重选 重选显著性分析
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煤气化细渣负载CoO活化PMS高效降解双酚A
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作者 焦路畅 卫月星 +6 位作者 张禹洵 秦育红 崔丽萍 燕可洲 郭舒岗 申浩楠 贺冲 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期5993-6004,共12页
以航天炉煤气化细渣(FS)为载体,对其经简单水洗后,通过超声浸渍法在其表面负载CoO制备了分散性良好的煤气化细渣负载型复合催化剂CoO@FSC,并将其用于活化过氧化单硫酸盐(PMS)高效降解含双酚A(BPA)废水。结果表明,CoO颗粒均匀分布在细渣... 以航天炉煤气化细渣(FS)为载体,对其经简单水洗后,通过超声浸渍法在其表面负载CoO制备了分散性良好的煤气化细渣负载型复合催化剂CoO@FSC,并将其用于活化过氧化单硫酸盐(PMS)高效降解含双酚A(BPA)废水。结果表明,CoO颗粒均匀分布在细渣表面,避免了金属氧化物在实际催化降解过程中的聚集,为活化PMS提供了更多的活性位点。所制备催化剂CoO@FSC可在30℃、催化剂投加量0.2g/L、PMS投加量6mmol/L、BPA浓度50mg/L的条件下,25min内实现BPA的完全降解,且降解过程可以适应从弱酸到碱性基质的广泛p H范围。通过自由基淬灭实验发现,BPA的催化降解路径中的主要活性物质为^(1)O_(2)和·O_(2)^(-)。CoO@FSC在活化PMS降解BPA方面表现出的良好性能,证明了煤气化细渣在有机污染物去除中的应用潜力,为后续进一步实现煤气化细渣的资源化应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 煤气化细渣 活化 过氧化单硫酸盐 催化 降解
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煤气化细渣补强丁苯橡胶性能的研究
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作者 南昊 葛鑫 +2 位作者 宋金玲 古立超 熊豪 《内蒙古科技大学学报》 CAS 2023年第4期383-386,共4页
煤气化细渣(Coal Gasification Fine Slag,简称CGFS)作为一种新型橡胶填料可以改善橡胶的性能,但CGFS在补强丁苯橡胶(Styrene Butadiene Rubber,简称SBR)方面的应用尚有待深入研究.因此,将其作为补强剂,加入丁苯橡胶中制备橡胶基复合材... 煤气化细渣(Coal Gasification Fine Slag,简称CGFS)作为一种新型橡胶填料可以改善橡胶的性能,但CGFS在补强丁苯橡胶(Styrene Butadiene Rubber,简称SBR)方面的应用尚有待深入研究.因此,将其作为补强剂,加入丁苯橡胶中制备橡胶基复合材料,并对材料的性能进行研究.研究表明:随着CGFS的加入,复合材料的固化特性、机械性能和热稳定性增强,当SBR和CGFS的质量比为5∶2时,SBR/CGFS复合材料的固化特性和机械性能较好,热稳定性能优异. 展开更多
关键词 丁苯橡胶 煤气化细渣 复合材料 机械性能
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气化细渣和煤掺烧氮氧化物和二氧化硫排放特性研究
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作者 孙晓慧 方梦祥 +6 位作者 匡建平 王勤辉 陈毅烈 曾伟强 郭伟 岑建孟 罗春桃 《能源工程》 2023年第3期74-80,共7页
气化细渣热值低、水分高,难以独立稳定燃烧,因此通常将其和热值较高的燃料进行掺混实现燃烧利用。为研究气化细渣和煤掺烧过程中NO_(x)和SO_(2)的排放特性,利用管式炉燃烧污染物测试系统,在空气气氛下,使用不同比例的气化细渣和烟煤进... 气化细渣热值低、水分高,难以独立稳定燃烧,因此通常将其和热值较高的燃料进行掺混实现燃烧利用。为研究气化细渣和煤掺烧过程中NO_(x)和SO_(2)的排放特性,利用管式炉燃烧污染物测试系统,在空气气氛下,使用不同比例的气化细渣和烟煤进行掺烧实验,对燃烧污染物的释放量进行实时监测,并计算燃烧污染物的释放总量。通过实验发现:温度是影响NO_(x)、SO_(2)排放量的重要因素,在高温工况下,NO、SO_(2)的释放量显著提高,NO_(2)、N_(2)O的释放量显著降低。燃料中挥发分的含量与NO_(2)、N_(2)O的释放量有着密切关系,煤中挥发分含量较高,NO_(2)、N_(2)O的释放量也相对较高。整体NO_(2)、N_(2)O的释放量远小于NO的释放量,NO_(x)排放以NO为主。随气化细渣掺烧比例增大,NO、SO_(2)释放量降低。因此,通过与煤掺烧可以实现气化细渣的稳定低污染燃烧。 展开更多
关键词 气化细渣 烟煤 掺烧 NO_(x) SO_(2)
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