云南褐煤成型及气化特性研究

发布时间：2020-10-26 11:07

　　 随着人们对提高能源效率及环境保护的关注,煤炭的高效洁净转化和利用越来越受到重视。型煤技术是重要的洁净煤技术之一,国家把型煤视为节能减排的有效途径予以推广。将粉煤加工成型煤使用不仅可减缓块煤资源不足的矛盾,又可大大减少粉煤利用过程中粉尘污染。而云南褐煤是煤炭资源中煤化程度较低的煤,是一种高挥发分、高水分、高灰分、低热值、低灰熔点的劣质煤,不利于运输和使用。将云南褐煤制成型煤可以有效提高它的利用率。型煤的热加工是当前型煤加工的最主要工艺之一,型煤热解化学的研究与型煤的热加工技术关系极为密切,对型煤进行热解研究取得的研究成果,将对型煤的热加工有直接的指导作用,是型煤气化、焦化及燃烧应用的基础。论文系统介绍了粉煤成型和型煤热解及气化的基本原理和应用,提高型煤机械强度,热解及气化反应活性的研究现状,然后详细地阐述了云南褐煤型煤的制备及型煤热解、气化的过程,并采用响应曲面法优化型煤制备过程的工艺条件,运用接触角、FTIR、BET、量子化学等测试分析手段对所制备的型煤的结构及热解气化性能、气化机理进行研究。本论文具体研究内容如下:1.采用冷压成型技术,以淀粉、氧化钙、聚乙烯醇为原料制备出一种复合粘结剂,从而将云南褐煤制造出一种高品质型煤。同时考察粘结剂组分、成型工艺条件对型煤的机械强度影响,通过响应曲面法优化制备条件,并用接触角、FTIR、BET等检测手段进行分析。优化的制备条件为:粘结剂含量为14.49%,成型温度为41.58℃,其中最优粘结剂组分配比为淀粉含量15%,CaO/淀粉比值0.1,PVA/(CaO+淀粉)比值 0.1。2.采用粘结剂冷压成型工艺,将云南褐煤制成型煤后,探究各粘结剂组分对型煤热解气化的热力学及动力学影响。以氩气作为保护气,在氮气的气氛下,以10℃/min的升温速率对样品进行热解和气化,终温为900℃,并通过热重分析、红外分析、孔隙分析和量子化学分析手段来说明PVA对型煤热解气化反应特征影响。型煤热解及气化特性的研究可得,淀粉、氧化钙和PVA各组分的加入均提高了型煤热解和气化的反应活性和反应速率。
【学位单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TQ536
【部分图文】：

粘结剂含量ｗ／。?粘结削含證??图３－２粘结剂含量对型煤机械强度的影响??Ｆｉｇ．３－２?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂｉｎｄｅｒ?ＣＯ打ｔｅ打ｔ?〇打?ｔｈｅ?ｄｒｏｐ?ｓｔｒｅ打ｇｔｈ?ａ打ｄ?ｃｏｌｄ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｔｒｅ打ｇｔｈ?ｏｆ?ｍｏｌｄｅｄ??ｃｏａｌ??由于煤具有分子筛结构，其孔隙率较高，粘结剂进入孔隙和裂缝后，加强了??煤与粘结剂之间的作用力。但当粘结剂用量过多时，不仅增加成本，还会使煤粒??连接不紧密，不利于脱模；用量太少，煤粒不能完全润湿粘结。因此粘结剂用量??需适中。从图３－２中可Ｗ看出，随着粘结剂含量的增加，型煤的机械强度先增加后??降低。??３．２工艺条件优化??２２??

成型温度／ｒ?成型温度／’Ｃ??图３－１成驶温度对型煤机械强度的影响??Ｆｉｇ．３－１?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｏｌｄｉｎｇ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?０打?ｔｈｅ?ｄｒｏｐ?Ｓ化ｅｎｇｔｈ?ａ打ｄ?ｃｏｌｄ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?Ｓ化ｅｎｇｔｈ?ｏｆ??ｍｏｌｄｅｄ?ｃｏａｌ??３．１．３粘结剂含量??１００－１?１?３，０?Ｉ?－?－?■?－?Ｉ??９８．?？?么?８－??／?２．６－?．??ｒ：?／?靈…？／?＼－??霉?Ｍ．?ｙ?Ｉ．＇??＾?２＿２－??／??班－?■?２．０－??９０?－?■?Ｉ?■?１?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?ｔ?■?Ｉ?？?１?■?１．３－?■?Ｉ?？?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?ｉ?■??２?４?６?８?１０?１２?１４?１６?１８?２０?２２?２?４?６?８?１０?１２?１４?１６?１８?２０?２２??粘结剂含量ｗ／。?粘结削含證??图３－２粘结剂含量对型煤机械强度的影响??Ｆｉｇ．３－２?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂｉｎｄｅｒ?ＣＯ打ｔｅ打ｔ?〇打?ｔｈｅ?ｄｒｏｐ?ｓｔｒｅ打ｇｔｈ?ａ打ｄ?ｃｏｌｄ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｔｒｅ打ｇｔｈ?ｏｆ?ｍｏｌｄｅｄ??ｃｏａｌ??由于煤具有分子筛结构，其孔隙率较高，粘结剂进入孔隙和裂缝后，加强了??煤与粘结剂之间的作用力。但当粘结剂用量过多时，不仅增加成本，还会使煤粒??连接不紧密，不利于脱模；用量太少，煤粒不能完全润湿粘结。因此粘结剂用量??需适中。从图３－２中可Ｗ看出，随着粘结剂含量的增加，型煤的机械强度先增加后??降低

昆明理工大学硕±学位论文??方程（２）和片）的回归系数显著性检验表明：因素义１，怎，义２和义１，龙，义１２，??乂２２分别对跌落强度和冷压强度的影响显著，为了突出虽著因子对跌落强度的影响，??在拟合方程（２）和（３）中去除非显著因子，所Ｗ最终跌落强度和冷压强度的拟合方程??简化方程（４）和口）。［２１??巧＝８７．２９巧＋０．Ｓ？８?乂?１?＋０＇０５４又２?－０．０３?乂?，２?（４）??ｙ］?＝２．０９５?＋?０．０９５；Ｔｉ?＋０＇０００３４乂１?方２?—０．００４４６乂Ｉ］?－０＇０００１４９乂乏?（５）??３．２．３实验结果讨论??
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李师仑,韩锦德,徐桂芹,高俊;工业型煤的发展现状及研究动向[J];煤炭加工与综合利用;2000年02期

2 周国江,吕玉庭,许占贤;影响工业型煤强度的因素分析[J];选煤技术;2001年03期

3 段百军;高碳助燃型气化型煤的研制与开发[J];小氮肥;2001年05期

4 陶洪连;我厂白煤末制型煤分析[J];化学工业与工程技术;2002年03期

5 田海宏;中国型煤技术特点及发展动向[J];应用能源技术;2004年03期

6 彭好义;周孑民;彭庚;谢东江;刘艳军;;高强型煤热对流干燥特性的试验研究[J];中南大学学报(自然科学版);2010年03期

7 李会玲;;气化型煤的生产和最新情况[J];煤;2012年08期

8 王俊杰;刘华;;型煤粘结剂发展综述[J];广州化工;2013年02期

9 江超鸿;;开发锅炉、机车型煤实用粘结剂[J];煤炭加工与综合利用;1985年03期

10 江超鸿;;型煤配料[J];煤炭加工与综合利用;1987年02期

相关博士学位论文 前5条

1 李文娟;型煤成型及其水力管道输送机理研究[D];浙江大学;2016年

2 彭好义;石灰立窑代焦型煤的研制及其干燥与燃烧特性的研究[D];中南大学;2009年

3 赵巍;氧化铝工业用新型气化型煤复合粘结剂及工艺的研究[D];华中科技大学;2013年

4 王鹤;提质低阶煤型煤防水性能及技术研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年

5 李先春;褐煤提质及其燃烧行为特性的研究[D];大连理工大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 高玉杰;型煤成型影响因素分析及型煤成型机的设计[D];山西大学;2009年

2 贾瑜;型煤的成型、脱硫及着火燃烧的实验研究[D];浙江大学;2003年

3 赵孝佳;民用型煤的制备及燃烧特性研究[D];中国矿业大学;2015年

4 李专义;炼焦煤成型及配型煤炼焦对焦炭性能影响的研究[D];辽宁科技大学;2015年

5 陈大同;造气型煤的制备及其性能研究[D];西北师范大学;2015年

6 乔星星;低阶粉煤制备型煤/焦及粘结机理研究[D];太原理工大学;2016年

7 林博;兰炭成型及其灰熔融特性的研究[D];福州大学;2014年

8 朱峰;淀粉基型煤粘结剂的制备和性能研究[D];中国矿业大学;2016年

9 王双超;振动对褐煤热压脱水成型的影响机制研究[D];中国矿业大学;2016年

10 赵娜;铁法褐煤的成型特性及对辊压制工艺优化[D];济南大学;2016年

本文编号：2856917