型煤工艺技术研究_陈娟
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型煤生产工艺、设备及操作参数(2010-09-03 15:14:36)转载▼标签:杂谈1 型煤生产工艺、设备及操作参数引言中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,一次能源消费结构中,煤炭占76.1%,煤炭用于燃料的部分占总产量的90%以上,其中发电占28.6%,工业锅炉、窑炉占40%,民用燃料占18.9%。
这种以煤为主的能源结构,在今后相当长的时间内仍不会改变。
由于直接燃煤每年排放到大气中的烟尘及二氧化硫量分别为l314万t及l622万t。
因此,我国大气污染主要是燃煤引起的煤烟型污染。
1995年中国环境状况公报指出,据87个城市对大气中总悬浮微粒的监测,45个城市年日均值超过国家二级标准,占监测城市数的51.7%。
据88个城市对二氧化硫的监测,超过年日均值国家二级标准的城市48个,占监测城市数的54.4%。
当前,污染物排放总量不断增加,污染范围继续扩大,环境恶化趋势仍在加剧,一些地方环境污染和生态破坏已经成为制约经济发展、影响社会稳定和威胁人民健康的重要因素。
在中国,控制煤烟型污染,改善大气环境质量,最现实可行的办法是发展洁净煤技术。
型煤技术则是投资少、见效快、符合中国国情的洁净煤技术之一。
1995年8月29日公布的《中华人民共和国大气污染防治法》明文规定,“要推广型煤的生产和使用”,“对市区内的民用炉灶,限期实现燃用固硫型煤或其他清洁燃料,逐步替代直接燃用原煤。
”因此,型煤的开发及生产技术日益得到加强及推广。
实践证明,燃用锅炉型煤可提高锅炉热效率,节煤率约20%,烟尘排放量可减少90%以上,固硫率约50%,及苯并(a)芘减少约50%以上,使环境质量有明显的改善。
随着采煤机械化程度的不断提高,粉煤占原煤总产量的比例已高达60%以上。
中国目前的小化肥厂及供燃料气的煤气发生炉均需要块煤作燃料,故块煤的供需矛盾日益加剧。
为了充分利用粉煤资源,气化型煤的开发与生产受到了用户的普遍欢迎。
实践证明,气化型煤可获得与块煤相当的产气量及气体组成,且操作稳定,技术可行,可代替块煤用于煤气发生炉中。
型煤成型实验报告1. 引言型煤是一种以煤为主要原料,添加一定量的粘结剂和辅助剂,在特定的压力条件下进行成型的固体燃料。
型煤成型实验是研究型煤成型工艺及性能的重要手段之一。
本次实验旨在通过改变煤粉粒度、粘结剂添加量和成型压力等参数来制备不同形状的型煤,并对其进行性能分析。
2. 实验方法2.1 实验设备和材料本次实验所用设备包括:型煤成型机、粘度计、干燥箱等。
实验所用材料包括:煤粉、粘结剂、辅助剂、溶剂等。
2.2 实验步骤1. 将煤粉通过粒度筛分,分别得到不同粒度的煤粉。
2. 在一定比例下,将煤粉与粘结剂和辅助剂混合均匀。
3. 加入适量的溶剂,调整混合物的湿度。
4. 将混合物放入型煤成型机中,调整成型机的成型压力,并进行成型。
5. 成型后,将样品放入干燥箱中,以恒定的温度和湿度进行干燥。
6. 对成型后的型煤样品进行性能测试,如热值测试、抗压强度测试等。
3. 实验结果与分析根据实验步骤,我们制备了不同形状的型煤样品,并对其进行了性能测试。
下面是部分实验结果及分析。
3.1 形状对热值的影响通过实验我们发现,不同形状的型煤样品在热值上有一定差异。
圆柱形的型煤样品相比于方块形的型煤样品具有更高的热值。
这是因为圆柱形样品的比表面积较小,燃烧过程中热量散失较少,从而保持更高的热值。
3.2 粘结剂添加量对抗压强度的影响我们在实验中改变了不同粘结剂的添加量,并测试了型煤样品的抗压强度。
结果显示,随着粘结剂添加量的增加,型煤样品的抗压强度也随之增加。
这是因为粘结剂能够增加煤粉的内聚力,使得型煤样品的结构更加牢固。
4. 结论通过本次实验,我们得出了以下结论:1. 型煤的形状对热值有一定的影响,圆柱形样品的热值相对较高。
2. 粘结剂的添加量对型煤样品的抗压强度有显著影响,添加量越多,抗压强度越高。
5. 总结型煤成型实验是研究型煤成型方案的重要手段之一。
本次实验通过改变煤粉粒度、粘结剂添加量和成型压力等参数,制备了不同形状的型煤样品,并对其进行了性能分析。
改性葵花籽皮和型煤的SEM与热重分析陈娟;闫涛;刘元;张智芳;刘皓【摘要】用3.5%NaOH溶液对葵花籽皮进行改性得到生物质粘结剂改性葵花籽皮,然后将其与神木低变质粉煤混捏冷压成型制备型煤;并对改性葵花籽皮和型煤进行SEM及热重分析,研究其微观形貌与热解性能.结果表明:NaOH将葵花籽皮中大部分半纤维素及少部分木质素、纤维素溶解,使得条带状纤维素充分暴露并变得分散,在型煤中起到拉伸、粘结作用.改性葵花籽皮和型煤的热解过程均经历了三个阶段,主要失重均发生在第二阶段,分别为68.64%、17.20%;DTG曲线分别在321℃和482℃出现最大失重尖峰,失重速率分别为0.910%·℃-1、0.098%·℃-1;DSC曲线均出现放热凸峰.改性葵花籽皮的最大失重温度较型煤低,传热速率快,燃烧性能好,适于作为粘结剂制备型煤,促进型煤的燃烧利用.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2019(036)008【总页数】4页(P12-15)【关键词】葵花籽皮;型煤;形貌分析;热重分析【作者】陈娟;闫涛;刘元;张智芳;刘皓【作者单位】榆林学院化学与化工学院,陕西榆林 719000;陕西省低变质煤洁净利用重点实验室,陕西榆林 719000;国家煤及盐化工产品质量监督检验中心,陕西榆林 719000;国家煤及盐化工产品质量监督检验中心,陕西榆林 719000;榆林学院化学与化工学院,陕西榆林 719000;陕西省低变质煤洁净利用重点实验室,陕西榆林719000;榆林学院化学与化工学院,陕西榆林 719000;陕西省低变质煤洁净利用重点实验室,陕西榆林 719000【正文语种】中文【中图分类】TQ536;TQ534.2向日葵是菊科草本植物[1],在我国北方地区广泛种植,是内蒙古等地区最主要的经济作物[2]。
向日葵加工过程中产生的副产物葵花籽皮,虽对其综合利用进行了大量研究[3-6],但每年仍有约70万t被丢弃或直接焚烧[7],不仅浪费资源而且严重污染环境。
目录第一章概述 (3)1.1 引言 (3)1.2.1 国外型煤技术发展现状 (3)第二章型煤粘合机理 (5)第三章型煤用粘合剂 (6)第四章型煤技术及工艺 (8)第五章结论及建议 (11)参考文献 (12)第一章概述1.1 引言1.2 型煤的分类型煤是用一种或一定比例的黏合剂或固硫剂在一定的压力下加工形成的、具有一定的形状和物理化学性能的煤炭产品。
工业层燃锅炉和工业窑炉燃用型煤与燃用原煤相比,能显著提高热效率,减少燃煤污染物的排放,所以型煤技术是适合我国国情的、应该鼓励推广使用的洁净煤技术之一。
1.2.11.3 型煤的研究进展1.3.1 国外型煤技术发展现状20世纪初,德国开始用年轻褐煤采用高压无粘结剂成型工艺生产褐煤砖。
1985年仅德国的莱茵褐煤矿区就生产了褐煤砖400万t左右,用于造气、集中供热和民用。
20世纪30年代,褐煤成型两段炼焦工艺问世,1969年世界高炉会议肯定了型焦是高炉技术的重要发展方向之一,之后陆续出现了20多种利用弱粘结煤或不粘结煤生产型焦的工艺。
1933年,日本开始在工业上生产蒸汽机车用型煤,以节约大量煤炭。
1971年,日本铁路机车79%用型煤,成为国外型煤用量最大的行业,在日本战败后的经济恢复期,政府呼吁治山治水保护森林,型煤迅速发展成为日本家庭生活的主要燃料。
原苏联型煤工业发展也较迅速,1985年产量己超过1.3亿t。
韩国于20世纪60年代开始普及使用型煤,在推广之初根据韩国当时的经济发展水平由政府制定了30年型煤发展计划,从政策、技术、税收等方面大力支持型煤的发展。
到80年代高峰时期,韩国的型煤产量达2400万t,其中,汉城市达600万,型煤普及率100%。
当前国外发达国家对型煤技术的研究从未停止。
近年来生物质型煤技术成为国外型煤技术研究的热点之一,日本、土耳其、西班牙、瑞典、美国及我国的台湾地区均开展了此方面的研究。
另外,发达国家的型煤研究开始进入了更细化、更环保的研究阶段,凭借技术和装备上的先发优势进军中国市场。
改性黄蒿型煤型焦的性状研究谢诗韵;陈娟;刘元;刘儒;闫龙;李健;王玉飞;张智芳;闫海军【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2024(32)1【摘要】采用2.5%NaOH改性的黄蒿为粘结剂,对六组不同粒级神木粉煤原料进行干法冷压制备改性黄蒿型煤,再经热解制备改性黄蒿型焦。
借助扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)对型煤和型焦进行表征,并测定其性能强度。
结果表明,与型煤相比,型焦的红外特征峰强度明显减弱,谱峰数量减少,热解过程中主要发生脱水、裂解、缩聚反应,小分子及活性官能团被大量破坏,烃链结构缩合,型焦芳香度增加,其芳香度指数为4.34。
型煤的性能强度随着神木煤粉粒度减小而减小。
粒度较小的粉煤在成型压力作用下煤粒间隙越小,型煤脱模后受膨胀压力影响导致性能强度降低。
粉煤粒度越大,煤粒间隙较大,可容纳较多粘结剂,并与煤粒产生一定的啮合力,保证了型煤的性能强度。
型焦整体性能强度优于型煤。
热解过程部分含氧官能团被C-C取代,并伴随挥发性物质逸出,产生的气孔分布均匀、壁厚较大,进而保证型焦性能强度。
型焦强度随着神木煤粉粒度增大而增大,当神木粉煤粒级在(3~1.5)mm时,型焦抗压强度为3338.9 N/个,跌落强度为98.96%,抗碎强度为83.16%。
【总页数】9页(P66-74)【作者】谢诗韵;陈娟;刘元;刘儒;闫龙;李健;王玉飞;张智芳;闫海军【作者单位】榆林学院化学与化工学院;陕西省低变质煤洁净利用重点实验室;国家煤及盐化工产品质量监督检验中心(榆林);煤制半焦衍生液高值利用陕西省高校工程研究中心【正文语种】中文【中图分类】TQ520.6【相关文献】1.NaOH改性沙蒿作粘结剂对型煤和兰炭强度的影响2.型煤与焦粉型焦粘合剂的研究及应用3.快速焦结型煤KZ型焦结炉的研制4.改性花生壳型煤、型焦的微观结构研究5.改性花生壳基型煤型焦微观结构探究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
收稿日期:2016-11-11作者简介:尹延柏(1982—),山东临沂人,高级工程师,主要从事产品质量检验、有机化合物合成研究。
甲醛检测方法研究进展尹延柏1,韩嘉2,张雅莉1,李倩茹3(1.济宁市产品质量监督检验所,山东济宁272100;2.兖矿国宏化工有限公司,山东邹城273500;3.鲁南煤化工研究院,山东济宁272100)摘要:概述了甲醛的检测方法及其特点。
关键词:甲醛;检测方法;特点中图分类号:O624文献标识码:A文章编号:1008-021X (2016)24-0055-03The Research on Detection Methods of FormaldehydeYin Yanbai 1,Han Jia 2,Zhang Yali 1,Li Qianru 3(1.Jining Institute of Supervision &Inspection on Product Quality ,Jining 272100,China ;2.Yankuang Guohong Chemical &Industrial Co.,Ltd.,Zoucheng 272100,China ;3.Lunan Institute of Coal Chemical Industry ,Jining 272100,China )Abstract :The paper introduced the research progress of detection methods of formaldehyde.Key words :formaldehyde ;detection methods ;characteristics 室内主要污染物具有来源广、种类多等特点。
室内空气中甲醛的危害属于第一位。
甲醛可经呼吸道吸收,已被世界卫生组织确定为可疑致癌和致畸形物质。
甲醛的检测方法较多,本文就其检测方法及其特点进行了综述。
1现有的检测方法及特点1.1分光光度法1.1.1乙酰丙酮分光光度法工业废气和室内环境中的甲醛可以使用乙酰丙酮分光光度法[1]进行检测,该方法还适用于树脂制造、涂料、人造纤维、塑料、橡胶、染料、制造、油漆、制革等行业的排放废气,以及作医疗消毒、防腐、熏蒸时产生的甲醛蒸汽测定。
该方法使用水作吸收剂,在pH 值=6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液中,甲醛与乙酰丙酮作用,生成稳定的黄色化合物,该有色物质在413nm 波长处有最大吸收,利用分光光度法测得甲醛量。
其反应式如下:在采样体积为0.5 10.0L 时,该方法的测定范围为0.5800mg /m 3。
此法的优点是不受乙醛的干扰,方法简便,稳定性好,误差小,比色液可稳定12h 不变,检出限为0.25mg /L ;缺点是生成稳定的黄色物质需要约60min 的诱导期,另外,该法在含SO 2的环境中测定有一定的影响。
该方法是国家标准中测定空气、建材、纺织品和食品中甲醛含量的首选方法,应用广泛,选择性强[2]。
1.1.2酚试剂分光光度法甲醛与酚试剂(3-甲基-2-苯并噻唑腙盐酸盐,C 6H 4SN (CH 3)C :NNH 2·HCl ,简称MBTH )反应生成嗪,在高铁离子存在下,嗪与酚试剂的氧化产物反应生成蓝绿色化合物。
在波长630nm 处,用分光光度法测定[3],反应方程式如下:采样体积为10L 时,该法可测甲醛浓度范围为0.01 0.15mg /m 3。
酚试剂法操作方便,灵敏度高,检出限为0.02mg /L ,适合于微量甲醛测定,但空气中SO 2会造成检测结果偏低,同时酚试剂溶液在4ħ冰箱内仅可以保存3d ,吸收完甲醛后在24h 内测试,显色温度和时间对吸光度有较大影响。
酚试剂法多用于民用建筑甲醛检测。
1.1.3AHMT 法空气中甲醛与4-氨基-3-联氨5-巯基-1,2,4-三氮杂茂(AHMT ,Ⅰ)在碱性条件下缩合(Ⅱ),然后经高碘酸钾氧化成6-巯基-5-三氮杂茂(4,3-b )-S -四氮杂苯(Ⅲ)紫红色化合物[4],其色泽深浅与甲醛含量成正比。
该方法检出限未0.13μg 。
该方法主要用于居住区甲醛的检测,缺点是显色时间对显色影响很大,随着显色时间的延长,吸收液颜色会不断加深,因此不同吸收液显示时间必须一致。
优点是:AHMT 性质稳定,在棕色瓶中可保存半年。
1.1.4变色酸分光光度法以水为吸收液,吸收的甲醛与变色酸钠盐[1,8-二羟萘-3,6-二磺酸钠,C 10H 4(SO 3Na )2(OH )2]反应,生成紫色化合物,比色定量。
变色酸法检出限为0.1mg /L ,灵敏度高,比色液稳定,但酚类物质对检测结果会产生影响。
因含甲醛量高的溶液遇酸极易产生聚合物,所以该反应须在浓硫酸介质作用下进行,操作较繁琐,因此该法多用于方法研究,实际检测时应用较少[5]。
王余萍[6]采用变色酸法,以0.5L /min 的速度抽取10L空气,测定了居室内空气中甲醛含量,试验发现显色稳定性良好,8h 之内吸光度无明显的变异。
1.1.5品红———亚硫酸法利用甲醛与品红--亚硫酸反应显玫瑰红色,遇硫酸后颜色变成深蓝色,比色定量。
该法的优点是操作方便,灵敏度高;缺点是褪色快,比色液不稳定,重现性差,而且品红--亚硫酸法受温度影响较大,一般多用于食品中甲醛的定性分析[2]。
张秀敏[7]等人采用该方法进行甲醛检测,结果表明,该方法检测速度快,检出浓度限值为0.01mg /g ,可以实现现场快速检测。
胡亚奇等[8]采用该方法进行检测,结果表明:甲醛浓度在0 2mg /mL 范围内具有良好的线性关系(r =0.9999),检出限为0.010g /mL ,样品加标回收率为97.0% 99.8%。
1.1.6间苯三酚法甲醛在NaOH 碱性条件下与间苯三酚发生缩合反应生成橘红色化合物,在波长350nm 下进行比色定量检测甲醛含量。
该方法显色迅速,操作简单,检出限为0.1mg /L ,但溶液中NaOH 浓度显色和褪色影响很大,稳定性不好。
该方法可用于水发食品、农副产品、环境空气、人造板等样品甲醛含量快速定量测定[9]。
1.1.7盐酸苯肼法甲醛与盐酸苯肼,经铁氰化钾在酸性条件下氧化反应生成橙红色化合物,在波长520nm 处测量甲醛浓度。
盐酸苯肼法虽然灵敏度高、误差小,但重现性差、操作复杂,且苯肼具有剧毒,不利于检测操作。
该方法主要用于水发食品中的甲醛检测[10]。
1.2色谱法1.2.1高效液相色谱法纺织品中游离水解甲醛或释放甲醛含量可以采用高效液相色谱--紫外检测器(HPLC /UVD )或二极管阵列检测器(HPLC /DAD )方法[11]进行检测。
进出口食品(银鱼、香菇、面粉、奶粉、奶油、乳饮料、啤酒)[12]、木制玩具[13]中甲醛的测定也可以采用高效液相色谱法进行检测,用衍生液(乙酸钠、2,4-二硝基苯肼混合液)提取试样中的甲醛,反应生成甲醛衍生物,液液萃取净化后,在365nm 波长处,液相色谱测定,外标法定量。
韩军等[14]建立了采用超高效液相色谱测定皮革中甲醛含量的方法,进样分析时间短,只需要1min ,相对标准偏差为0.93%,可用于皮革中甲醛含量测定。
1.2.2气相色谱法空气中的甲醛在酸性条件下吸附在涂有2,4-二硝基苯肼(2,4-DNPH )6201担体上,生成稳定的甲醛腙,用二硫化碳洗脱后,经OV -1色谱柱分离,用氢火焰离子化监测器测定。
GB18204.2-2014[3]中表明,当采样体积为20L 时,最低检出质量浓度0.01mg /m 3,测定范围0.02 1mg /m 3。
1.2.3GC -MS 法黄晓兰等[15]采用气相色谱-质谱-选择离子检测(GC -MS -SIM )法,用于测定食品中甲醛含量。
陈军等[16]以衍生-萃取-气质联用法测定纺织品游离甲醛含量,加标回收率94.9% 98.7%,相对标准偏差2.97% 4.59%,方法检出限为0.02mg /kg 。
1.2.4柱色谱法杨秋菊等[17]将化学反应和色谱分离过程相结合,在柱内进行衍生反应,通过向流动相中加入新型衍生剂偏二甲肼,使待测组分甲醛在色谱柱内反应生成紫外检测器可检测的偏二甲腙,实现对不能直接用紫外法检测的甲醛的分析,线性范围30 300mg /L ,检出限量为5ng ,相对标准偏差为0.29%(n =6)。
1.2.5高效液相色谱-质谱(HPLC -MS )法Kempter 等[18]用4-二甲胺基-6-(4-甲氧基-1-萘)-1,3,5-三腈-2-肼(DMNTH )作试剂。
DMNTH 和空气甲醛反应生成相应的腙,经HPLC 分离,MS 检测,检测范围2ˑ10-8 5ˑ10-8mol /L ,此方法可检测烃链长度从1 7个碳原子的饱和醛及一些不饱和醛、芳香醛。
1.2.6气相色谱-火焰离子化检测器(GC -FD )法包丽等[19]采用气相色谱-火焰离子化检测器(GC -FD )法测定车间空气中甲醛含量,检测限为>0.75g /L ,线形范围1.5ˑ10-3 2.8ˑ10-2μg /mL ,变异系数为3.7(n =10),回收率102.0% 104.0%。
1.2.7气相色谱-氮磷检测器(GC -NPD )法Shiraishi 等[20]应用气相色谱-氮磷检测器法,检测低浓度醛类化合物,该方法重现性好,相对标准差小于3.0%,回收率88 101%,检测限甲醛为2.2ˑ10-9mol /L 。
1.2.8气相色谱-电子捕获检测器(GC -ECD )法张存玲等[21]采用GC -ECD 测定法检测车间空气中甲醛,该法检出限为0.02mg /L ,当采气量为1L 时,其最低检出浓度为0.1mg /m 3,其他脂肪醛、酚、甲醇等均不干扰实验。
1.3其他检测方法近几年,随着检测技术不断进步,甲醛检测方法也不断涌现,如催化动力学光度法[22-24]、荧光光度法[25-27]、电化学方法、传感器法、亚硫酸钠酸碱滴定法。
催化动力学光度法、荧光光度法、电化学方法在实际应用中使用较少。
传感器法具有使用简单、操作方便的优点,但一般成本较高、检测结果不稳定、使用寿命低。
甲醛能与过量的中性亚硫酸钠溶液起加成反应,生成甲醛合亚硫酸钠和氢氧化钠,以百里香酚酞作指示剂,用硫酸标准滴定溶液滴定释出的氢氧化钠,从而求得甲醛的含量。
反应式如下:2结语甲醛的检测方法众多,各有各的特点,在实际使用过程中应根据具体的检测对象、影响因素,选择适宜的检测方法。
参考文献[1]上海市环境监测中心.GB /T 15516-1995,空气质量甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法[S ].北京:中国标准出版社,1995.[2]王芳玲,杨建忠.甲醛检测方法及研究进展[J ].纺织科技进展,2008,58-62.[3]中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所.GB /T 18204.2-2014,公共场所卫生检验方法第2部分:化学污染物[S ].北京:中国标准出版社,2014.[4]武汉市卫生防疫站.GB /T16129-1995,居住区大气中甲醛卫生检验标准方法分光光度法[S ].北京:中国标准出版社,1995.[5]张晓凤,项锦欣,付钰洁.甲醛检测方法研究进展[J ].重庆工学院学报,2007,21(1):140-143.[6]王余萍.居室内空气中甲醛含量的变色酸分光光度测定法[J ].职业与健康,2006,22(24):2192-2193.[7]张秀敏,纪淑娟.品红亚硫酸钠试剂在快速检测甲醛中的应用[J ].沈阳农业大学报,2007,38(2):202-206.[8]胡亚奇,高丽红,毛斐.品红亚硫酸法测定居室空气中的甲醛[J ].中国卫生检验杂志,2010,20(4):765-766.[9]张书林.间苯三酚比色法测定微量甲醛研究[J ].环境工程,2005,23(4):77-78.[10]王业群,林洪,王静雪,等.海产品中几种危害物质快速检测方法的比较[J ].水产科学,2007,26(1):26-30.[11]浙江省检验检疫科学技术研究院.GB /T2912.3-2009,纺织品甲醛的测定第3部分:高效液相色谱法[S ].北京:中国标准出版社,2009.[12]中华人民共和国浙江出入境检验检疫.SN /T1547-2011,进出口食品中甲醛的测定液相色谱法[S ].北京:中国标准出版社,2011.[13]中华人民共和国浙江出入境检验检疫局.SN /T2086-2008,木制玩具中甲醛含量的测定高效液相色谱法[S ].北京:中国标准出版社,2008.[14]韩军,花卉,冯立.超高效液相色谱法测定皮革中甲醛含量[J ].西部皮革,2010,32(09):26-28.(下转第62页)化厂附近可以就地建设焦炉气合成天然气项目,通过目前国内逐渐完善的天然气管网实现天然气布局式供应。