浓相气固流态化高密度分选提质低品质油页岩研究
发布时间：2021-03-25 22:45
能源是社会运转、发展,人类赖以生存的基石。煤炭、石油这些作为常规的化石能源的大量开采及消耗,使之即将面临枯竭。因此,开发非常规能源变得十分必要,其中油页岩具有很高的应用价值,其开采及利用量也在逐渐增加。受我国油页岩资源分布、水资源以及环境等因素的影响,湿法分选油页岩技术在工业应用上存在着诸多问题,研究高效干法流态化分选油页岩成为迫切需要。本文结合低品质油页岩提质的研究现状和油页岩无机矿物赋存规律、结构特征,采用硅铁矿粉和油页岩矿粉混合重介质在上升气流驱动下形成高密度微泡均匀的流化环境,并基于实际分选中物料沉物组分对于分选效果的影响,实现低品质油页岩的浓相流态化下高密度分选提质的有效强化机制。研究了形成均匀稳定的混合加重质时的硅铁矿粉的粒级优化、油页岩矿粉的物性参数以及两种混合颗粒的级配规律,确定了混合加重质的主导粒级,明确了硅铁矿粉和油页岩矿粉加重质的混合机制;结合气固两相理论,探究了气固高密度分选流化床中混合加重质的膨胀行为,针对气固高密度分选流化床中的密度分布特征以及床层稳定性进行了研究,明确了浓相高密度流化床密度范围调控的操作条件。同时在此基础上研究了高密度分选流化床床层密度的时...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
课题研究的技术路线图
2文献综述7作用下能形成了上下两部的对流形式，有利于轻重产物的分别排出。同时在装置上还增加了排料口，以实现分选流化床的连续分选作业。另外，在流化床的分选过程中还引入了高电势的静电场，有利地提高流化床的分选效率。C-带有刮板的滚子链；E-排气口；F-流化床；S-链齿轮；P-空气室；O&O"-出料口；V&V"-振动给料机；I-气管；FP-给料口；HVE-高压电极图2-2改良后的链动逆流流化床分选系统Figure2-2Improvedchain-movingcountercurrentfluidizedbedsortingsystem1982年ChanandBeeckmans[25]设计出另一种气固分选流化床装置，用于从矸石与中煤中分选出粒级为8~20mm的粗粒煤，如图2-3所示。A-电动螺旋给料器；B-储蓄桶；C-连续刮板链；D–输送管；E-排气管；F-流化床；I–进气管；G-分布板；P-空气室；O-出料口；S-链齿轮；V–振动器图2-3气固分选流化床分选装置示意图Figure2-3Schematicdiagramofgas-solidseparationfluidizedbedseparationdevice荷兰的代夫特科技大学与英国的诺丁汉大学[26]合作开发研制了一种半工业化性振动流化床分选装置，如图2-4所示。其主体为一矩形槽，尺寸为160cm×20cm×15cm（长×高×宽）。
硕士学位论文8图2-4半工业化性振动流化床分选装置示意图Figure2-4Schematicdiagramofsemi-industrialvibratingfluidizedbedsortingdevice巴西的SampaioC.H[27-31]等采用空气跳汰机对采自巴西最大煤炭储量的Candiota煤矿中富含黄铁矿的原煤进行分选，结果显示采自煤层顶部的样品，硫分和灰分分别为1.8%和51%，分选后分别降低到0.7%和47%，脱硫效果显著。日本的TakanaZ.和SongX.Q[32-33]在0.2m×0.1m的矩形流化床连续分选装置中加入密度为2500kg/m3的玻璃珠作为加重质，并对密度分别为1300kg/m3和1700kg/m3的两种混合煤炭进行分离，可以取得很好的分选效果，分选后精煤的灰分控制在3%以下。澳大利亚新南威尔士大学的MacphersonS.A.等[34]设计了一种逆流分选装置，主要包括1m长的垂直流化床部分和2m长且与水平方向呈70°角的倾斜管。中间管路部分是由一个垂直间隔为20mm的管道和横截面宽度为100mm的管道组成。用GeldartB类颗粒且粒度范围为-325+125μm的细砂作为加重质，增加两个显著水平的振动作用来改善流化质量。加拿大阿尔伯塔大学的PrashantD，XuZ[35]采用连续运行的空气重介质流化床分选机对阿尔伯塔地区含沥青的煤炭进行分选[36]。如图2-5所示。图2-5实验室连续型空气重介质分选机示意图Figure2-5Schematicdiagramofcontinuouslaboratoryairheavymediumsorter
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国非常规油气资源及页岩气未来发展趋势[J]. 张大伟. 国土资源情报. 2016(11)
[2]Oil shale resources in China and their utilization[J]. XU Zhi,ZHU Jianwei,DONG Qingshui,SUN Pingchang. Global Geology. 2016(01)
[3]Effect of the secondary air distribution layer on separation density in a dense-phase gas–solid fluidized bed[J]. Lv Bo,Luo Zhenfu,Zhang Bo,Zhao Yuemin,Zhou Chenyang,Yuan Wenchao. International Journal of Mining Science and Technology. 2015(06)
[4]油页岩热解过程中的热破碎特性[J]. 秦宏,许方平,刘洪鹏,迟铭书,王擎,柏静儒. 科学技术与工程. 2014(13)
[5]柳树河油页岩微波干燥及其对热解特性的影响[J]. 柏静儒,李晓航,张亮,贾春霞,王擎. 燃料化学学报. 2014(01)
[6]甘肃窑街油页岩等温干燥机理分析[J]. 柏静儒,李晓航,耿少云,王擎,刘斌. 化工进展. 2014(01)
[7]基于Euler-Euler模型的空气重介质流化床密度分布特性[J]. 贺靖峰,赵跃民,何亚群,骆振福,段晨龙,葛林瀚,孙启潇. 煤炭学报. 2013(07)
[8]表面改性加重质的流化特性与分选特性[J]. 耿文瑞,朱建凤. 现代矿业. 2013(05)
[9]气固磁场流态化分选细粒煤[J]. 宋树磊,赵跃民,骆振福,唐利刚,杨旭亮. 煤炭学报. 2012(09)
[10]气固磁稳定流化床屈服应力的实验研究[J]. 宋树磊,赵跃民,骆振福,唐利刚. 中国矿业大学学报. 2011(06)
博士论文
[1]空气重介磁稳定流化床分选细粒煤的基础研究[D]. 宋树磊.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]柳树河油页岩浮选的研究[D]. 赵西亚.大连理工大学 2014
本文编号：3100449
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
课题研究的技术路线图
2文献综述7作用下能形成了上下两部的对流形式，有利于轻重产物的分别排出。同时在装置上还增加了排料口，以实现分选流化床的连续分选作业。另外，在流化床的分选过程中还引入了高电势的静电场，有利地提高流化床的分选效率。C-带有刮板的滚子链；E-排气口；F-流化床；S-链齿轮；P-空气室；O&O"-出料口；V&V"-振动给料机；I-气管；FP-给料口；HVE-高压电极图2-2改良后的链动逆流流化床分选系统Figure2-2Improvedchain-movingcountercurrentfluidizedbedsortingsystem1982年ChanandBeeckmans[25]设计出另一种气固分选流化床装置，用于从矸石与中煤中分选出粒级为8~20mm的粗粒煤，如图2-3所示。A-电动螺旋给料器；B-储蓄桶；C-连续刮板链；D–输送管；E-排气管；F-流化床；I–进气管；G-分布板；P-空气室；O-出料口；S-链齿轮；V–振动器图2-3气固分选流化床分选装置示意图Figure2-3Schematicdiagramofgas-solidseparationfluidizedbedseparationdevice荷兰的代夫特科技大学与英国的诺丁汉大学[26]合作开发研制了一种半工业化性振动流化床分选装置，如图2-4所示。其主体为一矩形槽，尺寸为160cm×20cm×15cm（长×高×宽）。
硕士学位论文8图2-4半工业化性振动流化床分选装置示意图Figure2-4Schematicdiagramofsemi-industrialvibratingfluidizedbedsortingdevice巴西的SampaioC.H[27-31]等采用空气跳汰机对采自巴西最大煤炭储量的Candiota煤矿中富含黄铁矿的原煤进行分选，结果显示采自煤层顶部的样品，硫分和灰分分别为1.8%和51%，分选后分别降低到0.7%和47%，脱硫效果显著。日本的TakanaZ.和SongX.Q[32-33]在0.2m×0.1m的矩形流化床连续分选装置中加入密度为2500kg/m3的玻璃珠作为加重质，并对密度分别为1300kg/m3和1700kg/m3的两种混合煤炭进行分离，可以取得很好的分选效果，分选后精煤的灰分控制在3%以下。澳大利亚新南威尔士大学的MacphersonS.A.等[34]设计了一种逆流分选装置，主要包括1m长的垂直流化床部分和2m长且与水平方向呈70°角的倾斜管。中间管路部分是由一个垂直间隔为20mm的管道和横截面宽度为100mm的管道组成。用GeldartB类颗粒且粒度范围为-325+125μm的细砂作为加重质，增加两个显著水平的振动作用来改善流化质量。加拿大阿尔伯塔大学的PrashantD，XuZ[35]采用连续运行的空气重介质流化床分选机对阿尔伯塔地区含沥青的煤炭进行分选[36]。如图2-5所示。图2-5实验室连续型空气重介质分选机示意图Figure2-5Schematicdiagramofcontinuouslaboratoryairheavymediumsorter
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国非常规油气资源及页岩气未来发展趋势[J]. 张大伟. 国土资源情报. 2016(11)
[2]Oil shale resources in China and their utilization[J]. XU Zhi,ZHU Jianwei,DONG Qingshui,SUN Pingchang. Global Geology. 2016(01)
[3]Effect of the secondary air distribution layer on separation density in a dense-phase gas–solid fluidized bed[J]. Lv Bo,Luo Zhenfu,Zhang Bo,Zhao Yuemin,Zhou Chenyang,Yuan Wenchao. International Journal of Mining Science and Technology. 2015(06)
[4]油页岩热解过程中的热破碎特性[J]. 秦宏,许方平,刘洪鹏,迟铭书,王擎,柏静儒. 科学技术与工程. 2014(13)
[5]柳树河油页岩微波干燥及其对热解特性的影响[J]. 柏静儒,李晓航,张亮,贾春霞,王擎. 燃料化学学报. 2014(01)
[6]甘肃窑街油页岩等温干燥机理分析[J]. 柏静儒,李晓航,耿少云,王擎,刘斌. 化工进展. 2014(01)
[7]基于Euler-Euler模型的空气重介质流化床密度分布特性[J]. 贺靖峰,赵跃民,何亚群,骆振福,段晨龙,葛林瀚,孙启潇. 煤炭学报. 2013(07)
[8]表面改性加重质的流化特性与分选特性[J]. 耿文瑞,朱建凤. 现代矿业. 2013(05)
[9]气固磁场流态化分选细粒煤[J]. 宋树磊,赵跃民,骆振福,唐利刚,杨旭亮. 煤炭学报. 2012(09)
[10]气固磁稳定流化床屈服应力的实验研究[J]. 宋树磊,赵跃民,骆振福,唐利刚. 中国矿业大学学报. 2011(06)
博士论文
[1]空气重介磁稳定流化床分选细粒煤的基础研究[D]. 宋树磊.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]柳树河油页岩浮选的研究[D]. 赵西亚.大连理工大学 2014
本文编号：3100449
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