超声空化-流体剪切协同强化油团聚分选煤气化细渣

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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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煤气化细渣水热合成多孔材料及对氨氮的吸附性能研究

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作者 涂亚楠 胡雨杉 +5 位作者 刘旺 黄钦涵 高影 王宇佳 王浩强 康建 《煤炭工程》 北大核心 2024年第7期205-212,共8页

为了拓展煤气化细渣高值化利用途径,采用碱溶水热法制备多孔复合吸附材料。通过调控碱浓度、水热时间、温度、搅拌时间等因素探究其对复合材料结构性能的影响规律,并通过分析不同制备条件下复合吸附材料的物相组成、表观形貌、孔隙结构... 为了拓展煤气化细渣高值化利用途径,采用碱溶水热法制备多孔复合吸附材料。通过调控碱浓度、水热时间、温度、搅拌时间等因素探究其对复合材料结构性能的影响规律,并通过分析不同制备条件下复合吸附材料的物相组成、表观形貌、孔隙结构,明晰复合材料与其对氨氮吸附能力的构效关系。结果表明:复合材料生成了以P型沸石为主要晶相的沸石结构。当碱浓度为2 mol/L、水热时间为30 h,水热温度为100℃,搅拌时间为10 min制备的复合材料的氨氮吸附量最高,当氨氮初始浓度为100 mg/L、吸附时间为5 h时,复合材料对氨氮的平衡吸附量达到15.65 mg/g。吸附材料对氨氮的等温吸附特性符合Langmuir方程,且反应过程符合准二级动力学方程。热力学分析表明煤气化细渣对氨氮的吸附为自发、吸热及熵增反应。 展开更多

关键词 煤气化细渣 水热合成 氨氮 吸附 多孔材料

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MO捕收剂对煤气化细渣浮选性能的影响

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作者 王鹏 刘彦丽 《矿产综合利用》 CAS 2024年第5期9-14,共6页

这是一篇矿物加工工程领域的文章。煤气化细渣的综合利用是现阶段的一大发展方向。煤气化细渣孔隙发达且含氧基团丰富,使得煤油等传统捕收剂难以回收其中的残炭。将油酸甲酯和煤油复配得到的药剂MO进行浮选实验,并通过激光粒度仪、红外... 这是一篇矿物加工工程领域的文章。煤气化细渣的综合利用是现阶段的一大发展方向。煤气化细渣孔隙发达且含氧基团丰富,使得煤油等传统捕收剂难以回收其中的残炭。将油酸甲酯和煤油复配得到的药剂MO进行浮选实验,并通过激光粒度仪、红外光谱分析、接触角分析、XPS分峰拟合等手段进行机理探讨。结果表明,当MO药剂用量提高到16 kg/t时,尾矿烧失量降低到7.12%,可燃体回收率超过95.63%。MO药剂引入了极性基团酯基,其可以降低煤油表面的界面张力,增强捕收剂在水中的分散作用,从而增加残炭颗粒与捕收剂液滴的接触面积与碰撞概率,进而提高残炭颗粒的疏水性和可浮性。通过接触角分析不同药剂作用下残炭表面的疏水性,解释其与精矿产率的关系。通过XPS分析说明,MO与残炭表面的含氧官能团作用,能够在残炭的亲水位点形成有效的覆盖层,使得疏水部分朝外,降低了水化作用,增加了接触概率,增加该煤气化细渣的表面疏水性。MO药剂的使用为煤气化固体废弃物的综合利用提供了一种新途径。 展开更多

关键词 矿物加工工程 煤气化细渣 油酸甲酯 浮选 复配药剂 烧失量

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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 被引量：1

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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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加铁煤气化细渣活性炭高效处理含酚废水

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作者 高宇豪 段永蓉 +5 位作者 李鸿 王建军 魏迎春 李强 亢福仁 任立庆 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期119-124,共6页

以价格低廉、亟需大规模高值应用的煤气化细渣为载体,采用浸渍-煅烧法制备负载铁的煤气化细渣活性炭(Fe/MAC)催化剂,并以未加铁的煤气化细渣活性炭(MAC)为对照,对模拟苯酚废水进行处理实验研究。用扫描电镜(SEM)、比表面积及微孔分析仪(... 以价格低廉、亟需大规模高值应用的煤气化细渣为载体,采用浸渍-煅烧法制备负载铁的煤气化细渣活性炭(Fe/MAC)催化剂,并以未加铁的煤气化细渣活性炭(MAC)为对照,对模拟苯酚废水进行处理实验研究。用扫描电镜(SEM)、比表面积及微孔分析仪(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)对催化剂进行表征,并系统研究了不同反应时间、反应温度以及催化剂投加量对苯酚去除率的影响。结果表明,通过浸渍-煅烧法将铁成功负载到了MAC上,基于Fe/MAC/H_(2)O_(2)非均相Fenton体系去除苯酚最佳条件为Fe/MAC催化剂投加量为0.35 g、反应时长为5 h、温度为70℃。该研究结果为缓解传统Fenton法中铁对废水的二次污染和催化剂分离难的问题提供了新思路,拓展了煤气化细渣的高值应用,为苯酚废水的高效处理提供了新途径。 展开更多

关键词 煤气化细渣 催化剂载体 含酚废水 活性炭

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煤气化细渣基吸附剂的CO_(2)吸附性能

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作者 孙佳俊 郭建英 +3 位作者 张雷 刘生玉 张素红 常承兵 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期75-84,共10页

吸附法是碳捕集的主要途径之一。氨基功能化多孔材料作为重要的CO_(2)吸附剂,通常以价格高昂的介孔分子筛为载体,这极大地限制了吸附法的规模化应用。因此,降低载体成本对于碳捕集有着重要的现实意义。使用盐酸处理煤气化细渣(FS)制得... 吸附法是碳捕集的主要途径之一。氨基功能化多孔材料作为重要的CO_(2)吸附剂,通常以价格高昂的介孔分子筛为载体,这极大地限制了吸附法的规模化应用。因此,降低载体成本对于碳捕集有着重要的现实意义。使用盐酸处理煤气化细渣(FS)制得酸浸渣材料(AFS),进一步嫁接3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)制备氨基功能化CO_(2)吸附材料(AFS-A-x)。利用热重分析(TG-DTG)、傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)和低温N2吸脱附等方法对样品进行表征,利用高压气体吸脱附仪(PCTPro)考察FS,AFS和AFS-A-x的CO_(2)吸附性能,建立等温吸附模型,并计算等量吸附热。结果表明:相较于FS,AFS的硅羟基含量更高,孔隙结构更丰富,更适合做嫁接原材料。在60℃,0.1 MPa的吸附条件下,AFS-A-3材料的CO_(2)吸附量较AFS材料的CO_(2)吸附量提高了19.6%,达到0.61 mmol/g,在30℃~70℃的温度范围内,AFS-A-3的吸附性能随温度上升而下降;相同条件下,在低压段(0 MPa~0.015 MPa)AFS-A-3的吸附能力明显高于AFS的吸附能力,说明AFS-A-3在低CO_(2)分压条件下有更高的应用潜力;经过十次吸脱附循环后,AFS-A-3在60℃,0.1 MPa条件下对CO_(2)的吸附量下降了5%;AFS和AFS-A-3的等温吸附曲线可用Langmuir模型较好描述。相比于AFS,嫁接改性的AFS-A-3对CO_(2)的等量吸附热明显增加,据此推断吸附类型由物理吸附主导转变为物理吸附与化学吸附共同作用。 展开更多

关键词 CO_(2) 捕集 吸附 氨基功能化材料 煤气化细渣 嫁接

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煤气化细渣及其分离后富碳组分的气化反应性

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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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煤气化细渣疏水-亲水双液炭/灰分离实验

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作者 薛中华 董连平 +3 位作者 樊民强 杨崇义 王建成 鲍卫仁 《矿产综合利用》 CAS 2024年第3期63-69,共7页

这是一篇矿业工程领域的论文。煤气化细渣是煤气化过程中产生的一种固体废物,其中残炭严重制约了其资源化利用,从煤气化细渣中提取残炭是一个紧迫的问题。本研究应用疏水-亲水双液分离技术来提取煤气化细渣中残碳,其主要的影响因素有搅... 这是一篇矿业工程领域的论文。煤气化细渣是煤气化过程中产生的一种固体废物,其中残炭严重制约了其资源化利用,从煤气化细渣中提取残炭是一个紧迫的问题。本研究应用疏水-亲水双液分离技术来提取煤气化细渣中残碳,其主要的影响因素有搅拌速度、搅拌时间、疏水液体用量、矿浆浓度、矿浆温度和疏水液体种类。疏水-亲水双液分离技术对煤气化细渣有优异的提碳降灰效果,其碳产品的灰分可达30%以下,灰质产品的灰分可达95%以上。通过表征分析揭示了分离机理,结果表明残炭对煤油的吸附强度远超灰质,使得煤油处理过的残炭疏水性大幅度增加,容易被油相捕获。本研究可为煤气化细渣的高效提碳降灰提供重要指导,有助于实现煤气化固废的综合利用。 展开更多

关键词 矿业工程 煤气化细渣 疏水液体 团聚 疏水-亲水双液分选

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流化床中煤气化细渣高温还原磷石膏过程

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作者 马栋 解桂林 +4 位作者 田治华 王勤辉 张建国 宋慧林 钟晋 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期3479-3491,共13页

磷石膏(PG)是世界上重要的工业固体废物之一,其传统的储存方法占用了大片土地,也破坏了环境。采用热化学方法将PG还原为CaS和CaO不仅可以变废为宝,而且缓解了环境污染。常见的还原剂主要是褐煤和硫黄等,然而上述还原剂存在成本较高的缺... 磷石膏(PG)是世界上重要的工业固体废物之一,其传统的储存方法占用了大片土地,也破坏了环境。采用热化学方法将PG还原为CaS和CaO不仅可以变废为宝,而且缓解了环境污染。常见的还原剂主要是褐煤和硫黄等,然而上述还原剂存在成本较高的缺点。因此本文提出采用煤气化细渣(CGFS)来还原PG。通过热力学计算、流化床实验和动力学计算,探讨了还原行为和反应机理。首先,热力学计算表明CGFS还原PG完全可行。流化床实验发现当目标产物为CaS时,最优化的反应条件为温度应保持在850~900℃,C/Ca摩尔比为2~3,在该条件下,PG可以完全分解。当目标产物为CaO时,温度应保持在950~1000℃,C/Ca摩尔比为0.5~1,但在该条件下PG难以完全分解。此外CGFS中的矿物组分会显著影响PG的分解率,该过程主要是和CGFS的反应活性有关。接着通过比较四种常见的碳基还原剂发现,褐煤对PG的分解效率最高,细渣和焦炭相比于石墨具有较高的反应活性,也有利于PG的分解过程。此外提高C/Ca摩尔比和反应温度能够降低石墨与其他三种还原剂的差距。最后动力学研究表明,CGFS还原PG过程符合缩核反应模型,其动力学机理函数G(α)=-ln(1-α),表观活化能为415.78~456.83kJ/mol。通过SEM-EDS发现反应是从边界开始,逐渐扩散到核心,最终形成蜂窝结构。本研究将为开发环境友好型还原剂分解PG提供理论依据。 展开更多

关键词 磷石膏 煤气化细渣 动力学 热力学 分解机理

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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 被引量：3

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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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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

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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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煤气化细渣基聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备与性能研究

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作者 路绪迁 高桂玥 +3 位作者 范雨萱 张志豪 申婷婷 孙静 《齐鲁工业大学学报》 CAS 2024年第5期1-10,共10页

综合利用煤气化细渣的天然成份(富含Si、Al、Fe、Ca),以酸浸+碱溶方法制备新型聚合硅酸铝铁絮凝剂(PSAFC),在优化制备条件的基础上,采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对PSAFC进行了表征,证明PSAFC是... 综合利用煤气化细渣的天然成份(富含Si、Al、Fe、Ca),以酸浸+碱溶方法制备新型聚合硅酸铝铁絮凝剂(PSAFC),在优化制备条件的基础上,采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对PSAFC进行了表征,证明PSAFC是由Si、Al、Fe、Ca等元素聚合而成非晶相、无定形的高分子无机絮凝剂。同时,以高岭土悬浊液为研究对象,对PSAFC絮凝性能进行了研究。结果表明:当PSAFC质量浓度为50 mg/L,pH为10时,高岭土悬浊液初始浊度低于1439 NTU时,PSAFC对其均具有较好的絮凝性能,浊度去除率均可达95%以上。该研究可为煤气化细渣的综合利用与高分子无机絮凝剂的制备提供新的途径与方法。 展开更多

关键词 煤气化细渣 聚合硅酸铝铁絮凝剂 高岭土悬浊液 浊度去除率 高分子无机絮凝剂

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煤气化细渣残炭与煤的掺烧及其气体释放特性

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作者 折成林 白永辉 +4 位作者 于广锁 刘夏青 马利 方鹏程 李芳 《宁夏大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期282-289,共8页

为了资源化、规模化利用大量堆积的固体废弃物煤气化细渣(coal gasification fine slag, FS),使用泡沫浮选法对FS中的残炭(residual carbon, RC)进行富集,通过热重分析仪探究RC单独燃烧及与烟煤共燃烧的特性,并对比实验结果与动力学计... 为了资源化、规模化利用大量堆积的固体废弃物煤气化细渣(coal gasification fine slag, FS),使用泡沫浮选法对FS中的残炭(residual carbon, RC)进行富集,通过热重分析仪探究RC单独燃烧及与烟煤共燃烧的特性,并对比实验结果与动力学计算结果,阐明RC单独燃烧及与煤共燃烧过程中颗粒的着火性能、燃尽性能、燃烧稳定性以及综合燃烧特性;通过质谱分析仪探究RC单独燃烧及与煤共燃烧过程中CO,CO_(2),NO_(2)的排放规律.结果表明,浮选过程降低了FS中铝硅酸盐的聚合度,能够有效富集RC;在与煤共燃烧过程中,添加烟煤能够显著改善RC的燃烧反应性,添加不同质量的RC,能够有效减少烟煤燃烧过程中污染物的释放强度,当与煤共燃烧体系中RC的质量分数为80%时,NO_(2)的释放量最少. 展开更多

关键词 煤气化细渣 泡沫浮选 共燃烧特性 气体释放

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“高碳高湿”煤气化细渣特性分析及干燥动力学研究

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作者 王常辉 王奕博 +3 位作者 张瀚霖 李睿 张伊黎 于伟 《中国矿业》 北大核心 2024年第9期204-211,共8页

“高碳高湿”煤气化细渣固定碳含量高、干基高位发热量高,但由于其水分高达70%左右,导致收到基低位发热量低,严重影响其进一步综合利用。宁夏水煤浆炉气化细渣样品灰分为50.04%,干基高位发热量达到3809 cal/g,具有较高利用价值,但该煤... “高碳高湿”煤气化细渣固定碳含量高、干基高位发热量高,但由于其水分高达70%左右,导致收到基低位发热量低,严重影响其进一步综合利用。宁夏水煤浆炉气化细渣样品灰分为50.04%,干基高位发热量达到3809 cal/g,具有较高利用价值,但该煤气化细渣滤饼水分高达69.2%,收到基低位发热量仅为790 cal/g,进一步降低滤饼水分,是有效提高其综合利用效率的关键。该细渣含有SiO_(2)、Fe_(2)O_(3)、CaSi_(2)等矿物,微观形貌主要由絮状结构、独立球状颗粒、絮状球状混杂结构组成,且絮状结构表面的元素主要为C和O,球状颗粒表面的元素主要为O、C和Fe,同时,形貌观察可知该煤气化细渣孔隙发达,脱水困难。对细渣滤饼样品进行干燥脱水实验,在不同的干燥温度下,干燥速率呈现先增大后逐渐减小的变化规律。干燥动力学模型中,半经验模型相较于半理论模型更能准确描述该煤气化细渣的干燥脱水特性,其中,Page模型拟合效果最为突出,且形式最为简单,拟合得到干燥脱水的动力学方程。 展开更多

关键词 煤气化细渣 脱水 微观形貌 干燥速率 动力学模型

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煤气化细渣的恒温干燥特性研究 被引量：2

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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 被引量：1

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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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煤气化细渣炭灰分离技术研究现状 被引量：3

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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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煤气化细渣磨矿及浮选脱碳研究 被引量：1

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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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煤气化细渣碳灰分离技术研究进展 被引量：8

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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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煤气化细渣综合利用与碳灰分离技术现状 被引量：9

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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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