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《大连理工大学》 2008年
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半焦的活化及脱灰研究

史磊  
【摘要】: 半焦是煤在较低温度(低于700℃)下热解的产物,具有相对发达的孔结构,有一定的吸附性能,但未经改性半焦的吸附能力不及普通活性炭,且由于半焦是煤的热解产物,灰分含量较高,需要对其进行改性和脱灰处理以提高其性能。本课题选用神木烟煤和小龙潭褐煤利用大工新法干馏固体热载体快速热解装置,在490-510℃制备半焦。对所制得的半焦进行孔隙结构和表面形态的测定和分析,选取神木烟煤510℃固体热载体快速热解半焦和小龙潭褐煤510℃固体热载体快速热解半焦进行活化,并利用碱熔融法对两种半焦进行脱灰实验。 用氮气等温吸附(77K)法测量了原煤和热解后半焦的BET比表面积,并通过BJH法计算了平均孔径和孔分布。结果表明,原煤在转化为半焦的过程中,孔隙结构变得发达,比表面积增大,且随着热解温度由490℃升高到510℃,半焦比表面积呈现先升高后降低的现象。 利用管式电热炉在750℃~900℃下,对神木烟煤510℃固体热载体快速热解半焦和小龙潭褐煤510℃固体热载体快速热解半焦以CO_2为活化介质进行活化,考察了活化温度、活化时间、气体流量等条件对活性焦吸附性能的影响。在考察范围内,最佳活化工艺条件为:850℃活化2h,流量以不超过11ml/min为宜。最终制备神木活性焦、小龙潭活性焦的比表面积分别达到512 m~2/g、602 m~2/g。碘吸附值分别达到650mg/g、689 mg/g,苯吸附值分别达到510 m~2/g、568 m~2/g,与未活化前相比,比表面积增大,孔隙结构更为发达。 碱熔融法脱灰实验考察了焦碱比、反应温度、反应时间、粒度对脱灰效果的影响。结果表明,粒度对实验结果的影响较大,原料粒径越小,脱灰效果越明显。当原料在粒径小于75um时,在半焦:NaOH=1∶3,反应温度400℃,反应时间100min的实验条件下,两种原料半焦(神木烟煤510℃固体热载体快速热解半焦和小龙潭褐煤510℃固体热载体快速热解半焦)的灰分最低分别降至0.36%和0.34%脱除率最高分别可达97.6%和97.9%同时脱硫率可达97.4%和97.5%,比表面积随脱除率的增大而增加,最高可达307 m~2/g。半焦的活化与脱灰综合实验表明,先活化后脱灰的效果较好。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TQ523.4

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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2 苏亚杰;杜英虎;陈寿林;;铁矿煤球团自产还原气生产直接还原铁工艺及估算[A];中国金属学会2008年非高炉炼铁年会文集[C];2008年
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4 苏亚杰;陈寿林;马恩友;;垃圾制燃气生产直接还原铁工艺估算[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(上)[C];2009年
5 苏亚杰;杜英虎;陈寿林;;铁矿煤球团内生还原气生产直接还原铁工艺及估算[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(上)[C];2009年
6 苏亚杰;陈寿林;马恩友;;垃圾制燃气生产直接还原铁工艺估算[A];2010年全国能源环保生产技术会议文集[C];2010年
7 苏亚杰;杜英虎;陈寿林;;铁矿煤球团内生还原气生产直接还原铁工艺及估算[A];2010年全国能源环保生产技术会议文集[C];2010年
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2 王萍;改性活性半焦脱除烟气中NO_X的研究[D];中国海洋大学;2010年
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【二级引证文献】
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