Al 2 O 3 和CaCO 3 复合助剂对洁净焦炭燃烧固硫的影响和机理

发布时间：2021-01-16 08:34

　　燃煤型污染是我国空气污染的主要类型,民用散烧原煤对空气的污染程度非常大。民用散烧煤大多是无组织低空排放、且燃煤用量大、燃烧地点分散使控制散烧煤污染变的越来越难,民用散烧煤粉尘颗粒物（PM）和SO_x的排放强度是燃煤电厂的5⁸倍。若采用集体供暖、电或天然气代替民用散烧煤,存在成本高、效率低等缺陷,因此使用煤基清洁燃料代替民用散烧原煤来治理分散性污染源被认为是更有效的措施,尤其在控制PM和SO_x的排放方面效果显著。本课题组提出了利用过剩焦化产能生产洁净焦炭来替代民用散烧原煤的思路。洁净焦炭具有高温固硫、催化助燃的特点,其改变了冶金焦SO_x排量大、燃点高不能用于民用燃料的现状。虽然洁净焦炭颗粒物排放量较低,但是它与燃煤固硫一样,也存在高温燃烧固硫效率低的缺陷。本文将一种耐高温固硫物相（硫铝酸钙）引入洁净焦炭燃烧过程中,通过调整煤热解过程中CaCO₃和Al₂O₃复合助剂的添加比例,极大地提高了洁净焦炭的燃烧固硫效率,并确定了最佳助剂配比。同时结... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题提出背景及研究意义
    1.2 清洁燃料代替散烧原煤的现状
        1.2.1 民用型煤
        1.2.2 兰炭
        1.2.3 民用洁净焦炭
        1.2.4 小结
    1.3 对民用散烧原煤的研究
        1.3.1 民用散烧煤的来源
        1.3.2 矿物质的热转化过程
        1.3.3 煤中黄铁矿的热转化过程
        1.3.4 对煤中有机硫的研究
    1.4 燃烧中固硫技术的研究
        1.4.1 燃烧脱硫技术简介
        1.4.2 燃煤固硫技术的研究现状
        1.4.3 燃煤高温固硫机理的研究
    1.5 本课题的提出及研究内容
        1.5.1 本课题的目的及意义
        1.5.2 本课题主要研究内容
第二章 实验部分及实验条件的确定
    2.1 实验用煤及药品试剂
        2.1.1 实验用煤
        2.1.2 实验所用添加剂
    2.2 实验仪器设备及煤饼成型
        2.2.1 实验仪器设备
        2.2.2 煤饼的成型
    2.3 煤热解和焦炭燃烧实验
        2.3.1 煤的热解实验
        2.3.2 焦炭的燃烧实验
    2.4 表征手段及目的
        2.4.1 XRD表征分析
        2.4.2 XPS表征分析
        2.4.3 TG-MS表征分析
        2.4.4 SEM表征分析
第三章 煤和焦炭中硫的形态及变化规律
    3.1 煤中硫和矿物质的赋存形态
        3.1.1 煤中形态硫的结构及分布
        3.1.2 煤中矿物质的形态
    3.2 洁净焦炭中硫和矿物质的赋存形态
        3.2.1 洁净焦炭中硫的赋存类型
        3.2.2 洁净焦炭中的矿物质赋存形态
    3.3 小结
第四章 洁净焦炭燃烧固硫的主要影响因素
    4.1 温度对洁净焦炭燃烧固硫的影响
        4.1.1 单一助剂制备的洁净焦炭燃烧固硫的变化规律
        4.1.2 复合助剂制备的洁净焦炭燃烧固硫的变化规律
        4.1.3 含黄铁矿煤制备的洁净焦炭燃烧固硫变化规律
    4.2 n（Ca）/n（S）比对洁净焦炭燃烧固硫的影响
        4.2.1 单一助剂制备的洁净焦炭燃烧固硫的变化规律
        4.2.2 复合助剂制备的洁净焦炭燃烧固硫的变化规律
2O₃助剂的比例对洁净焦炭燃烧固硫的影响">    4.3 Al₂O₃助剂的比例对洁净焦炭燃烧固硫的影响
    4.4 小结
第五章 洁净焦炭燃烧固硫的机理
    5.1 洁净焦炭中硫化物的形成机理
3与煤共热解制备洁净焦炭中硫的迁移规律">        5.1.1 单加CaCO₃与煤共热解制备洁净焦炭中硫的迁移规律
        5.1.2 复合助剂与煤共热解制备的洁净焦炭中硫迁移规律
    5.2 洁净焦炭燃烧固硫的机理
        5.2.1 焦炭燃烧中硫迁移规律
3助剂的洁净焦炭燃烧中硫迁移规律">        5.2.2 单加CaCO₃助剂的洁净焦炭燃烧中硫迁移规律
        5.2.3 复合助剂制备的洁净焦炭燃烧中硫的迁移规律
    5.3 矿物质对洁净焦炭燃烧固硫的影响
        5.3.1 黄铁矿对洁净焦炭燃烧中硫迁移规律的影响
        5.3.2 矿物质（外加）对洁净焦炭燃烧中硫迁移规律的影响
    5.4 小结
第六章 主要结论及创新点
    6.1 主要结论
    6.2 论文创新点
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]兰炭(半焦)替代原煤清洁燃烧的排放对比研究[J]. 侯吉礼,尚文智,刘军利,何璐,马跃,李术元,藤锦生.  煤炭技术. 2016(08)
[2]利用过剩焦化产能生产民用洁净焦[J]. 郑文华.  燃料与化工. 2016(03)
[3]京津冀地区洁净型煤使用现状及建议[J]. 麦方代,王东升,刘明锐,白向飞.  环境保护. 2016(06)
[4]神府地区兰炭企业现状与改进建议[J]. 李奎,祝伟,彭坚,孙晓彤,刘戈.  中外能源. 2016(03)
[5]为什么要推广民用洁净焦炭?[J]. 齐伟.  环境经济. 2015(36)
[6]我国北方农村生活燃煤情况调查、排放估算及政策启示[J]. 支国瑞,杨俊超,张涛,关健,杜谨宏,薛志钢,孟凡.  环境科学研究. 2015(08)
[7]煤中有机硫结构研究进展[J]. 魏强,唐跃刚,李薇薇,赵巧静,贺鑫,李龙,赵正福.  煤炭学报. 2015(08)
[8]煤炭脱硫技术研究进展[J]. 袁鉴.  洁净煤技术. 2015(04)
[9]兰炭替代无烟煤高效清洁利用的研究[J]. 张鑫.  洁净煤技术. 2015(03)
[10]钙基脱硫剂热力学分析及机理研究[J]. 王琨,韦鲁滨.  能源化工. 2015(01)

博士论文
[1]燃煤固硫及灰渣利用过程中多相反应机理研究[D]. 刘豪.华中科技大学 2006
[2]煤的热解行为及硫的脱除[D]. 周强.大连理工大学 2004

硕士论文
[1]钙基添加剂与高硫煤共热解固硫作用及产物变化规律[D]. 周长海.太原理工大学 2016



本文编号：2980490