煤气化细渣中碳质资源的分离与应用现状

1

作者 乔嘉璐 李健 +7 位作者 曹二平 温家乐 闫琪 刘东升 陈鲁园 闫龙 陈碧 杨永林 《现代化工》 北大核心 2025年第9期22-26,32,共6页

系统综述了CGFS中碳质资源的分离技术,涵盖物理法、化学法、联合工艺法等,深入剖析了各技术的优缺点及适用范围。同时,全面介绍了碳质资源在吸附材料、电化学材料、环境修复等领域的应用现状,并对未来的研究及应用前景进行了展望。

关键词 煤气化细渣 碳质资源 分离技术 资源化利用

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤气化细渣粒度−密度双变量分级分质特性研究

2

作者 石旭 刘丽丽 +3 位作者 初茉 顾苏钱 董建飞 刘彦妤 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第6期202-210,共9页

物理分选在煤气化细渣炭−灰分离中存在局限性,加强细渣组成结构性质的基础研究,将有助于提高炭−灰分离效率。针对典型GSP气流床煤气化细渣开展粒度−密度分级分质处理,通过烧失量分析、XRD矿物分析、SEM形貌分析和N_(2)气吸附等表征手段... 物理分选在煤气化细渣炭−灰分离中存在局限性,加强细渣组成结构性质的基础研究,将有助于提高炭−灰分离效率。针对典型GSP气流床煤气化细渣开展粒度−密度分级分质处理,通过烧失量分析、XRD矿物分析、SEM形貌分析和N_(2)气吸附等表征手段,系统研究了细渣分级分质组分的残炭分布规律、灰样的宏观形貌、颗粒微观形貌和孔隙结构等物理特征。结果表明,细渣中残炭主要为无定形炭和多孔炭;无定形炭约占细渣总量的8%~14%;多孔炭分布约占细渣总量的10%。各组分灰样宏观形貌与矿物成分对应关系为:灰样颜色深红−浅红−黑色,对应矿物组成为赤铁矿/含铁云母−钙长石/方石英−方铁矿,该结果为基于视觉特征对细渣矿物鉴别提供了依据。结合细渣分级分质组分的残炭含量、微观形貌和孔隙结构,溯源了细渣颗粒的产生历程,并将细渣中典型的颗粒群分为了3类:①无定形炭,主要集中在细粒级(0.074~0.25 mm)和低密度级(<1.9 g/cm^(3))中,炭−灰交织共存,比表面积居中;②多孔炭,集中在中粗粒级(0.074~0.25 mm)和中高密度级(1.9~2.3 g/cm^(3))中,内孔发达比表面积大;③熔渣颗粒,主要聚集在粗粒级(>0.25 mm)和高密度级(>2.5 g/cm^(3))中,比表面积最小。可针对2种残炭的物理特性开发不同分选回收方法,回收的无定形炭可作燃料补充,多孔炭宜作吸附材料,而熔渣颗粒可用于建材领域。 展开更多

关键词 煤气化细渣 粒度分级 密度分级 炭−灰分布 物理特征

在线阅读 下载PDF 职称材料

气流床煤气化细渣燃烧特性及其工程化应用研究进展

3

作者 王庆云 高春雷 +6 位作者 刘夏青 马利 方鹏程 李芳 白永辉 吕鹏 于广锁 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第8期12-25,共14页

随着我国能源需求增长与环保要求提高,煤气化细渣的高效清洁处置已成为制约煤化工绿色低碳发展的关键问题。气流床气化技术虽具有高效转化优势,但其产生的细渣因含水率、灰分及残碳含量高等特性,难以直接资源化利用。综述了煤气化细渣... 随着我国能源需求增长与环保要求提高,煤气化细渣的高效清洁处置已成为制约煤化工绿色低碳发展的关键问题。气流床气化技术虽具有高效转化优势,但其产生的细渣因含水率、灰分及残碳含量高等特性,难以直接资源化利用。综述了煤气化细渣的形成机制、组成结构及燃烧特性,重点分析了碳的石墨化程度、灰分包裹效应及孔隙结构对燃烧活性的制约机理。针对煤气化细渣燃烧性能差的问题,现有研究提出了两种主要路径:一是通过预热、氧化或流态化熔融燃烧等改性手段强化煤气化细渣单独燃烧活性;二是通过与煤、生物质等高反应性燃料掺混燃烧,利用协同效应提升整体燃烧效率。在工程化应用研究方面,循环流化床焚烧炉、高温预热脱碳装备及掺烧工艺已取得显著进展,可有效降低残碳含量并实现能源回收,但仍面临设备磨损与腐蚀、残碳燃尽困难、二次污染风险及掺烧比例受限等问题。总结了当前技术挑战,并展望了煤气化细渣资源化与减量化的发展方向,可为推进煤炭清洁利用提供理论支撑与技术参考。 展开更多

关键词 气流床气化 煤气化细渣 细渣形成路径 理化特性 燃烧特性 工程化应用研究

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤气化细渣基多功能性碳硅复合材料的气体储存与捕集性能研究

4

作者 苏思飞 王超 +3 位作者 程星星 杨晓勤 张书培 崔波 《煤炭转化》 北大核心 2025年第4期1-13,共13页

煤气化细渣的高值利用对煤基固废的消纳至关重要。以煤气化细渣为原料,通过水热处理和化学活化协同处理,成功制备了一种碳硅复合材料。此外,通过正交水热实验研究了煤气化细渣的成孔机理,在HCl浓度(溶质HCl的质量分数)为20%、水热温度为... 煤气化细渣的高值利用对煤基固废的消纳至关重要。以煤气化细渣为原料,通过水热处理和化学活化协同处理,成功制备了一种碳硅复合材料。此外,通过正交水热实验研究了煤气化细渣的成孔机理,在HCl浓度(溶质HCl的质量分数)为20%、水热温度为100℃、水热时间为100 min以及固液比1∶20的工况下得到的样品具有较高的比表面积(470.98 m^(2)/g)和孔体积(0.785 cm^(3)/g)。水热处理可有效地去除细渣中的金属氧化物和部分Si O_(2),使被堵塞的孔隙暴露出来。再通过KOH的活化处理,打开残炭的孔隙结构,最佳活化比下的KFSA-2具有623.18 m^(2)/g的比表面积和1.105 cm^(3)/g的孔体积。在没有经过脱附处理的情况下,KFSA-2室温下具有0.25%的储氢量、5.92 mmol/g的碳捕集量以及160.12 mg/g邻二甲苯和212.3 mg/g邻二氯苯的VOCs吸附量,这些结果说明KFSA-2是一种多功能型碳硅复合材料,可应用于储氢、碳捕集和VOCs治理领域。 展开更多

关键词 煤气化细渣 碳硅复合材料 储氢 碳捕集 VOCs吸附

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤气化细渣简单制备吸附剂吸附亚甲基蓝及其回收燃烧性能研究

5

作者 于希豪 刘祺 +7 位作者 张杰 张钊 马晓贝 孙领民 田志强 刘伟 庄淑娟 王志刚 《工业水处理》 北大核心 2025年第10期130-140,共11页

分别采用稀盐酸和稀氢氧化钠溶液对煤气化细渣(CGFS)进行简单活化处理,考察处理前后其对水中亚甲基蓝(MB)的吸附性能和其作为燃料回收利用的燃烧性能。结果表明,稀盐酸活化使CGFS中钙铁辉石(CaFeSi_(2)O_(6))溶解消失,增大了细渣的孔径... 分别采用稀盐酸和稀氢氧化钠溶液对煤气化细渣(CGFS)进行简单活化处理,考察处理前后其对水中亚甲基蓝(MB)的吸附性能和其作为燃料回收利用的燃烧性能。结果表明,稀盐酸活化使CGFS中钙铁辉石(CaFeSi_(2)O_(6))溶解消失,增大了细渣的孔径,而稀碱活化使CGFS的Si—O—Si键断裂,并伴随着大量微孔的产生,提高了CGFS的比表面积和孔体积。以上活化过程均使得CGFS对MB的去除率明显提高,尤其是碱活化后CGFS对水中质量浓度为160 mg/L的MB去除率高达99.99%。活化前后,CGFS对MB的吸附等温线均符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程符合准二级反应动力学模型,以单分子层化学吸附为主,且是自发的吸热过程。此外,颗粒内扩散模型拟合结果表明边界层扩散和颗粒内扩散在MB的吸附过程中起到重要作用,同时吸附MB增加了改性CGFS的平均燃烧速率、最大燃烧速率和综合燃烧指数,一定程度上提升了CGFS的燃烧性能,使得吸附MB后的灰渣可作为燃料回收利用。 展开更多

关键词 煤气化细渣 活化 亚甲基蓝 吸附 燃烧

在线阅读 下载PDF 职称材料

苯酚和氨氮对煤气化细渣浮选的影响

6

作者 武源 何浩 万光显 《煤炭工程》 北大核心 2025年第8期171-177,共7页

为了实现煤气化废弃物的资源化利用,充分利用煤气化细渣孔隙率高、比表面积大能够作为吸附材料使用及煤气化废水中苯酚氨氮组分含量高可回用于矿物浮选过程的特性,在清水体系和模拟废水体系中分别进行浮选试验,探究苯酚和氨氮对煤气化... 为了实现煤气化废弃物的资源化利用,充分利用煤气化细渣孔隙率高、比表面积大能够作为吸附材料使用及煤气化废水中苯酚氨氮组分含量高可回用于矿物浮选过程的特性,在清水体系和模拟废水体系中分别进行浮选试验,探究苯酚和氨氮对煤气化细渣浮选的影响规律。结果表明:常规清水浮选体系中矿浆浓度40 g/L、捕收剂柴油用量18 kg/t,起泡剂MIBC用量12 kg/t时浮选效果最优,浮选精矿产率41.94%,精矿灰分30.65%,浮选完善指标53.50%。模拟废水体系中,苯酚和氨氮均有利于促进煤气化细渣的浮选,苯酚能够提高煤气化细渣颗粒与捕收剂的碰撞和粘附概率,氨氮则有利于残碳组分的选择性捕集,综合提高浮选效果,苯酚浓度4000 mg/L、氨氮浓度5000 mg/L的混合溶液中煤气化细渣的浮选效果最优,与常规浮选相比,浮选精矿产率增至49.72%,精矿灰分降至28.74%,浮选完善指标升高了13.91百分点,达到67.41%。 展开更多

关键词 煤气化细渣 苯酚 氨氮 浮选

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤气化细渣水热合成多孔材料及对氨氮的吸附性能研究 被引量：3

7

作者 涂亚楠 胡雨杉 +5 位作者 刘旺 黄钦涵 高影 王宇佳 王浩强 康建 《煤炭工程》 北大核心 2024年第7期205-212,共8页

为了拓展煤气化细渣高值化利用途径,采用碱溶水热法制备多孔复合吸附材料。通过调控碱浓度、水热时间、温度、搅拌时间等因素探究其对复合材料结构性能的影响规律,并通过分析不同制备条件下复合吸附材料的物相组成、表观形貌、孔隙结构... 为了拓展煤气化细渣高值化利用途径,采用碱溶水热法制备多孔复合吸附材料。通过调控碱浓度、水热时间、温度、搅拌时间等因素探究其对复合材料结构性能的影响规律,并通过分析不同制备条件下复合吸附材料的物相组成、表观形貌、孔隙结构,明晰复合材料与其对氨氮吸附能力的构效关系。结果表明:复合材料生成了以P型沸石为主要晶相的沸石结构。当碱浓度为2 mol/L、水热时间为30 h,水热温度为100℃,搅拌时间为10 min制备的复合材料的氨氮吸附量最高,当氨氮初始浓度为100 mg/L、吸附时间为5 h时,复合材料对氨氮的平衡吸附量达到15.65 mg/g。吸附材料对氨氮的等温吸附特性符合Langmuir方程,且反应过程符合准二级动力学方程。热力学分析表明煤气化细渣对氨氮的吸附为自发、吸热及熵增反应。 展开更多

关键词 煤气化细渣 水热合成 氨氮 吸附 多孔材料

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声空化-流体剪切协同强化油团聚分选煤气化细渣 被引量：1

8

作者 周安宁 陈恒 +2 位作者 韩瑞 张宁宁 郭凯强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1083-1097,共15页

煤气化细渣(CGFS)具有较高的利用价值,但残炭回收率低极大地制约了其资源化利用。油团聚分选法在CGFS分选过程中具有明显优势,但炭灰共生结构严重限制了油团聚分选效率。为突破油团聚法分离富集残炭技术的瓶颈问题,考察了超声时间、超... 煤气化细渣(CGFS)具有较高的利用价值,但残炭回收率低极大地制约了其资源化利用。油团聚分选法在CGFS分选过程中具有明显优势,但炭灰共生结构严重限制了油团聚分选效率。为突破油团聚法分离富集残炭技术的瓶颈问题,考察了超声时间、超声功率、流体剪切时间及其交互作用对油团聚分选效果的影响,并结合BET、粒度分布、FT-IR、XPS以及SEM-EDS等分析手段,揭示了超声空化-流体剪切(UC-FS)协同预处理对油团聚分选效果的强化机理。结果表明:当超声功率为270 W、超声处理时间29 min、流体剪切时间23 min时,能分选得到灰分为9.55%的精矿、灰分为91.51%的尾矿,可燃体回收率可提高至90.54%。超声空化作用使原本致密的炭灰结构逐渐松散,与流体剪切的冲刷作用协同促进CGFS的孔隙结构的发展,使炭灰颗粒解离度增加,从而降低了精矿灰分。UC-FS协同预处理能够有效增加残炭表面C—C、C=C以及C—H等疏水基团的比例,使其接触角由110.34°增加到121.16°,扩大了炭和灰颗粒表面疏水性差异,提高了油团聚分选的效果。UC-FS协同预处理使炭灰颗粒高效分离的强化作用主要归因于超声空化气泡与细粒微球耦合产生的微磨料效应。可为实现CGFS分质资源化利用提供理论基础和技术指导。 展开更多

关键词 煤气化细渣 油团聚 超声空化 流体剪切 炭灰结构解离

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤气化细渣及其分离后富碳组分的气化反应性 被引量：2

9

作者 吴亚娟 任亮 +3 位作者 龚岩 郭庆华 于广锁 王辅臣 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期61-71,共11页

随着气流床煤气化技术在我国煤化工产业的广泛应用,煤气化后生成的气化细渣排放量逐年增加,目前气化细渣的资源化利用已成为煤化工固废治理的难题之一。选取不同碳含量的气化细渣及其分离后富碳组分为研究对象,解析了其组成、孔隙结构... 随着气流床煤气化技术在我国煤化工产业的广泛应用,煤气化后生成的气化细渣排放量逐年增加,目前气化细渣的资源化利用已成为煤化工固废治理的难题之一。选取不同碳含量的气化细渣及其分离后富碳组分为研究对象,解析了其组成、孔隙结构和微观形貌等结构参数,基于热重分析仪探究了其在CO_(2)气氛下的气化反应性,并采用等转化率法分析了气化反应动力学,揭示了煤气化细渣及其富碳组分结构特性与其气化反应性的内在关联。结果表明:孔隙结构是影响气化细渣及其富碳组分气化反应性的关键因素,孔结构发达的样品具有更高的气化反应性。随气化过程升温速率升高,气化细渣及其富碳组分的气化反应区间均向高温偏移。此外,具有相对较高固定碳含量的气化细渣、富碳组分气化反应活化能随转化率升高而降低,而样品本身高灰分气化细渣、富碳组分的气化反应活化能随转化率的增大而升高。研究结果为气化细渣及其分离后富碳组分的资源化利用提供理论指导。 展开更多

关键词 煤气化细渣 富碳组分 孔隙结构 升温速率 气化反应性 动力学分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤气化细渣高炭组分超声强化酸浸法制备多孔材料 被引量：3

10

作者 李翠翠 韩瑞 +6 位作者 周安宁 张宁宁 郭凯强 陈恒 陈肖役 李振 王俊哲 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期630-646,共17页

煤气化细渣是煤炭清洁高效利用的副产物之一,其资源化应用迫在眉睫。通过简单筛分得到固定碳含量高于60%的高炭组分,并以此为原料,采用超声酸浸法制备多孔材料。以核废水中放射性碘的吸附处理为应用背景,用碘吸附值表征多孔材料的吸附... 煤气化细渣是煤炭清洁高效利用的副产物之一,其资源化应用迫在眉睫。通过简单筛分得到固定碳含量高于60%的高炭组分,并以此为原料,采用超声酸浸法制备多孔材料。以核废水中放射性碘的吸附处理为应用背景,用碘吸附值表征多孔材料的吸附性能。结合SEM、BET、XRD和FT-IR等性质和结构分析方法,系统研究了超声时间、超声功率、酸浓度和温度对多孔材料碘吸附性能和组成结构的影响规律;并探讨了超声强化酸浸对残炭的组成结构的影响机制和灰成分的迁移转化规律,总结出超声强化酸浸作用机理。结果表明,煤气化细渣高炭组分在酸浓度为4 mol/L、酸浸温度为50℃、超声功率为210 W,超声时间1.5 h的条件下,所制备多孔材料的碘吸附性能最佳,为468.53 mg/g,比表面积达到474.97 m^(2)/g,且具有以介孔为主的丰富孔隙结构。各因素对多孔材料碘吸附性能影响的顺序为:超声时间>酸浓度>超声功率>酸浸温度。超声强化酸浸作用机理是超声空化和机械波作用一方面强化炭灰黏附颗粒的解离,使堵塞在气化细渣孔道内的灰颗粒脱附,增加孔隙结构的连通性;其次,会导致炭灰颗粒表面裂纹的产生,增强碳颗粒内部无机组分的可及性;第三,能够提高酸浸过程的传质速率,强化气化细渣中的无机组分的浸出效果。 展开更多

关键词 煤气化细渣 残碳 超声 酸浸 多孔材料

在线阅读 下载PDF 职称材料

加铁煤气化细渣活性炭高效处理含酚废水 被引量：1

11

作者 高宇豪 段永蓉 +5 位作者 李鸿 王建军 魏迎春 李强 亢福仁 任立庆 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期119-124,共6页

以价格低廉、亟需大规模高值应用的煤气化细渣为载体,采用浸渍-煅烧法制备负载铁的煤气化细渣活性炭(Fe/MAC)催化剂,并以未加铁的煤气化细渣活性炭(MAC)为对照,对模拟苯酚废水进行处理实验研究。用扫描电镜(SEM)、比表面积及微孔分析仪(... 以价格低廉、亟需大规模高值应用的煤气化细渣为载体,采用浸渍-煅烧法制备负载铁的煤气化细渣活性炭(Fe/MAC)催化剂,并以未加铁的煤气化细渣活性炭(MAC)为对照,对模拟苯酚废水进行处理实验研究。用扫描电镜(SEM)、比表面积及微孔分析仪(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)对催化剂进行表征,并系统研究了不同反应时间、反应温度以及催化剂投加量对苯酚去除率的影响。结果表明,通过浸渍-煅烧法将铁成功负载到了MAC上,基于Fe/MAC/H_(2)O_(2)非均相Fenton体系去除苯酚最佳条件为Fe/MAC催化剂投加量为0.35 g、反应时长为5 h、温度为70℃。该研究结果为缓解传统Fenton法中铁对废水的二次污染和催化剂分离难的问题提供了新思路,拓展了煤气化细渣的高值应用,为苯酚废水的高效处理提供了新途径。 展开更多

关键词 煤气化细渣 催化剂载体 含酚废水 活性炭

在线阅读 下载PDF 职称材料

流化床中煤气化细渣高温还原磷石膏过程 被引量：1

12

作者 马栋 解桂林 +4 位作者 田治华 王勤辉 张建国 宋慧林 钟晋 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期3479-3491,共13页

磷石膏(PG)是世界上重要的工业固体废物之一,其传统的储存方法占用了大片土地,也破坏了环境。采用热化学方法将PG还原为CaS和CaO不仅可以变废为宝,而且缓解了环境污染。常见的还原剂主要是褐煤和硫黄等,然而上述还原剂存在成本较高的缺... 磷石膏(PG)是世界上重要的工业固体废物之一,其传统的储存方法占用了大片土地,也破坏了环境。采用热化学方法将PG还原为CaS和CaO不仅可以变废为宝,而且缓解了环境污染。常见的还原剂主要是褐煤和硫黄等,然而上述还原剂存在成本较高的缺点。因此本文提出采用煤气化细渣(CGFS)来还原PG。通过热力学计算、流化床实验和动力学计算,探讨了还原行为和反应机理。首先,热力学计算表明CGFS还原PG完全可行。流化床实验发现当目标产物为CaS时,最优化的反应条件为温度应保持在850~900℃,C/Ca摩尔比为2~3,在该条件下,PG可以完全分解。当目标产物为CaO时,温度应保持在950~1000℃,C/Ca摩尔比为0.5~1,但在该条件下PG难以完全分解。此外CGFS中的矿物组分会显著影响PG的分解率,该过程主要是和CGFS的反应活性有关。接着通过比较四种常见的碳基还原剂发现,褐煤对PG的分解效率最高,细渣和焦炭相比于石墨具有较高的反应活性,也有利于PG的分解过程。此外提高C/Ca摩尔比和反应温度能够降低石墨与其他三种还原剂的差距。最后动力学研究表明,CGFS还原PG过程符合缩核反应模型,其动力学机理函数G(α)=-ln(1-α),表观活化能为415.78~456.83kJ/mol。通过SEM-EDS发现反应是从边界开始,逐渐扩散到核心,最终形成蜂窝结构。本研究将为开发环境友好型还原剂分解PG提供理论依据。 展开更多

关键词 磷石膏 煤气化细渣 动力学 热力学 分解机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤气化细渣基吸附剂的CO_(2)吸附性能

13

作者 孙佳俊 郭建英 +3 位作者 张雷 刘生玉 张素红 常承兵 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期75-84,共10页

吸附法是碳捕集的主要途径之一。氨基功能化多孔材料作为重要的CO_(2)吸附剂,通常以价格高昂的介孔分子筛为载体,这极大地限制了吸附法的规模化应用。因此,降低载体成本对于碳捕集有着重要的现实意义。使用盐酸处理煤气化细渣(FS)制得... 吸附法是碳捕集的主要途径之一。氨基功能化多孔材料作为重要的CO_(2)吸附剂,通常以价格高昂的介孔分子筛为载体,这极大地限制了吸附法的规模化应用。因此,降低载体成本对于碳捕集有着重要的现实意义。使用盐酸处理煤气化细渣(FS)制得酸浸渣材料(AFS),进一步嫁接3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)制备氨基功能化CO_(2)吸附材料(AFS-A-x)。利用热重分析(TG-DTG)、傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)和低温N2吸脱附等方法对样品进行表征,利用高压气体吸脱附仪(PCTPro)考察FS,AFS和AFS-A-x的CO_(2)吸附性能,建立等温吸附模型,并计算等量吸附热。结果表明:相较于FS,AFS的硅羟基含量更高,孔隙结构更丰富,更适合做嫁接原材料。在60℃,0.1 MPa的吸附条件下,AFS-A-3材料的CO_(2)吸附量较AFS材料的CO_(2)吸附量提高了19.6%,达到0.61 mmol/g,在30℃~70℃的温度范围内,AFS-A-3的吸附性能随温度上升而下降;相同条件下,在低压段(0 MPa~0.015 MPa)AFS-A-3的吸附能力明显高于AFS的吸附能力,说明AFS-A-3在低CO_(2)分压条件下有更高的应用潜力;经过十次吸脱附循环后,AFS-A-3在60℃,0.1 MPa条件下对CO_(2)的吸附量下降了5%;AFS和AFS-A-3的等温吸附曲线可用Langmuir模型较好描述。相比于AFS,嫁接改性的AFS-A-3对CO_(2)的等量吸附热明显增加,据此推断吸附类型由物理吸附主导转变为物理吸附与化学吸附共同作用。 展开更多

关键词 CO_(2) 捕集 吸附 氨基功能化材料 煤气化细渣 嫁接

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤气化细渣残炭制备分级多孔炭材料及CO_(2)捕集的研究 被引量：8

14

作者 苗泽凯 吴芮 +4 位作者 葛浩 朱海 张丛超 韩欣然 全晓虎 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期44-56,共13页

煤气化是煤炭高效清洁利用的关键技术,煤气化过程不可避免地产生固体废弃物——气化细渣。目前,细渣处理方式以填埋为主,利用率极低,大量填埋不仅引起环境问题也造成资源浪费。细渣由多孔结构的残炭和矿物质组成,该特性决定了细渣可用... 煤气化是煤炭高效清洁利用的关键技术,煤气化过程不可避免地产生固体废弃物——气化细渣。目前,细渣处理方式以填埋为主,利用率极低,大量填埋不仅引起环境问题也造成资源浪费。细渣由多孔结构的残炭和矿物质组成,该特性决定了细渣可用来制备多孔材料。将气化细渣中残炭通过泡沫浮选和酸洗法进行分离,分离的残炭经化学活化法可定向调控分级孔结构。结果表明:最佳活化条件为活化温度800℃,活化剂与原料的质量比2∶1,活化时间90 min,此条件下制备的分级多孔炭(RC2-800-90)比表面积和孔体积最高,分别为1596 m^(2)/g和1.297 cm^(3)/g;分级多孔炭表现出优异的CO_(2)吸附性能,其中RC2-800-90的吸附性能最优,在0℃,25℃和50℃时CO_(2)吸附量分别为4.90 mmol/g,2.75 mmol/g和0.86 mmol/g,吸附热在21.2 kJ/mol~28.7 kJ/mol之间,为典型的物理吸附过程;当吸附温度为25℃时,微孔及孔径小于1.5 nm,1.0 nm,0.7 nm的孔体积和CO_(2)吸附量的相关系数均大于0.8,该相关系数均高于0℃和50℃下孔结构参数和CO_(2)吸附量的相关系数,其中孔径小于1.5 nm的孔体积和CO_(2)吸附量的相关系数最大,表明在25℃下孔径小于1.5 nm的孔对CO_(2)吸附发挥主要作用,该多孔炭表现出了较大的吸附速率,在1.5 min内达到了吸附饱和状态,且经过10次循环吸附后,CO_(2)吸附量几乎没有明显下降,具有较好的循环稳定性。 展开更多

关键词 煤气化细渣 残炭 多孔炭 分级孔结构 CO_(2)捕集

在线阅读 下载PDF 职称材料

H_(2)O_(2)氧化联合化学复合淋洗去除煤气化细渣中重金属

15

作者 王常艳 刘东方 +3 位作者 龙宇涵 纪元 陈云峰 吴蔚然 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期73-79,共7页

以内蒙古某煤化工企业煤气化细渣为对象,研究了H_(2)O_(2)氧化联合化学复合淋洗对煤气化细渣中Cu、Pb和Cr的去除效果,优化了淋洗工艺条件,并采用XRD和SEM技术对煤气化细渣进行了表征。实验结果表明:以柠檬酸(CA)和草酸(OA)配制复合淋洗... 以内蒙古某煤化工企业煤气化细渣为对象,研究了H_(2)O_(2)氧化联合化学复合淋洗对煤气化细渣中Cu、Pb和Cr的去除效果,优化了淋洗工艺条件,并采用XRD和SEM技术对煤气化细渣进行了表征。实验结果表明:以柠檬酸(CA)和草酸(OA)配制复合淋洗剂,在复合淋洗剂浓度为0.05 mol/L、淋洗液固比为10∶1、淋洗剂pH为3,淋洗时间为1.0 h、淋洗次数为3的条件下,煤气化细渣中Cu、Pb和Cr的去除率分别达到73.1%、70.1%和79.4%;H_(2)O_(2)氧化联合化学复合淋洗可促进煤气化细渣中Cu、Pb和Cr形态的转变,并有效降低易迁移态占比。表征结果显示,H_(2)O_(2)氧化联合化学复合淋洗不会破坏煤气化细渣的结构。 展开更多

关键词 煤气化细渣 Cu PB CR H_(2)O_(2)氧化 复合淋洗

在线阅读 下载PDF 职称材料

“高碳高湿”煤气化细渣特性分析及干燥动力学研究 被引量：1

16

作者 王常辉 王奕博 +3 位作者 张瀚霖 李睿 张伊黎 于伟 《中国矿业》 北大核心 2024年第9期204-211,共8页

“高碳高湿”煤气化细渣固定碳含量高、干基高位发热量高,但由于其水分高达70%左右,导致收到基低位发热量低,严重影响其进一步综合利用。宁夏水煤浆炉气化细渣样品灰分为50.04%,干基高位发热量达到3809 cal/g,具有较高利用价值,但该煤... “高碳高湿”煤气化细渣固定碳含量高、干基高位发热量高,但由于其水分高达70%左右,导致收到基低位发热量低,严重影响其进一步综合利用。宁夏水煤浆炉气化细渣样品灰分为50.04%,干基高位发热量达到3809 cal/g,具有较高利用价值,但该煤气化细渣滤饼水分高达69.2%,收到基低位发热量仅为790 cal/g,进一步降低滤饼水分,是有效提高其综合利用效率的关键。该细渣含有SiO_(2)、Fe_(2)O_(3)、CaSi_(2)等矿物,微观形貌主要由絮状结构、独立球状颗粒、絮状球状混杂结构组成,且絮状结构表面的元素主要为C和O,球状颗粒表面的元素主要为O、C和Fe,同时,形貌观察可知该煤气化细渣孔隙发达,脱水困难。对细渣滤饼样品进行干燥脱水实验,在不同的干燥温度下,干燥速率呈现先增大后逐渐减小的变化规律。干燥动力学模型中,半经验模型相较于半理论模型更能准确描述该煤气化细渣的干燥脱水特性,其中,Page模型拟合效果最为突出,且形式最为简单,拟合得到干燥脱水的动力学方程。 展开更多

关键词 煤气化细渣 脱水 微观形貌 干燥速率 动力学模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤气化细渣对废水中典型组分苯酚和氨氮的吸附特性研究 被引量：1

17

作者 班海俊 武源 何浩 《煤炭工程》 北大核心 2024年第S1期212-217,共6页

煤气化细渣作为一种固体废弃物,孔隙发达和比表面积大的特性为其作为吸附剂进行气化废水吸附提供了天然优势。通过调控吸附时间、初始浓度和矿浆浓度等工艺条件探究单组分静态吸附过程中单位吸附量和去除率的变化,并结合两组分竞争吸附... 煤气化细渣作为一种固体废弃物,孔隙发达和比表面积大的特性为其作为吸附剂进行气化废水吸附提供了天然优势。通过调控吸附时间、初始浓度和矿浆浓度等工艺条件探究单组分静态吸附过程中单位吸附量和去除率的变化,并结合两组分竞争吸附,研究煤气化细渣对废水中典型组分苯酚和氨氮的吸附特性。结果表明:煤气化细渣对废水中典型组分苯酚具有良好的吸附效果,对氨氮的吸附效果一般。单组分静态吸附时,吸附10 min即可达到吸附平衡状态,随溶液初始浓度的增加和矿浆浓度的降低,单位吸附量逐渐增加,去除率逐渐降低。两组分竞争吸附时,氨氮能够通过降低煤气化细渣与苯酚分子间的静电斥力促进对苯酚的吸附,而苯酚会优先占据一部分氨氮的吸附位点,导致氨氮的吸附量有所降低。 展开更多

关键词 煤气化细渣 废水处理 苯酚 氨氮 吸附

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤气化细渣残炭分选技术及其产物特性研究 被引量：1

18

作者 葛家君 江润平 +4 位作者 张光伟 王治帅 李学娟 马运广 王书礼 《中国煤炭》 北大核心 2024年第12期204-212,共9页

煤气化细渣(CGFS)作为煤气化工艺产生的副产品,富含残炭和多种无机元素,具有较高的利用价值。炭灰组分分离是其资源化利用与无害化处置的前提,然而残炭回收率较低极大地制约了其资源化利用。采用水力旋流器对其进行分级,联合螺旋分选机... 煤气化细渣(CGFS)作为煤气化工艺产生的副产品,富含残炭和多种无机元素,具有较高的利用价值。炭灰组分分离是其资源化利用与无害化处置的前提,然而残炭回收率较低极大地制约了其资源化利用。采用水力旋流器对其进行分级,联合螺旋分选机对CGFS进行重力分选,采用XRD、TG、SEM对各产品性质进行分析。分析结果表明,当水力旋流器的矿浆入料浓度为7.5%、给料压力为0.06 MPa时,可燃体回收率高达59.07%,底流灰分为40.17%,产率为36.50%;当螺旋分选机的入料矿浆流量为0.6 m^(3)/s时,精矿、中矿与尾矿的灰分分别为44.00%、39.49%与85.28%,产率分别为28.78%、21.45%与49.76%。通过优化联合分选工艺参数可以实现炭灰高效分离,在最佳分离条件下得到的精矿、中矿与尾矿灰分分别为22.83%、51.37%和88.04%。CGFS中的矿物相分别富集到不同产品中,精矿中富集了柏林石、蓝晶石与赤铁矿;中矿中矿物相最少,主要为石英与赤铁矿;尾矿中富集了球形玻璃体。 展开更多

关键词 煤气化细渣 螺旋分选机 可燃体回收率 理化特性 资源化利用

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于粒度分级的煤气化细渣特性分析及利用研究 被引量：28

19

作者 王学斌 于伟 +5 位作者 张韬 白永辉 刘莉君 史兆臣 殷瑞 谭厚章 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第3期61-69,共9页

煤气化过程中产生大量含碳量较高的气化细渣,目前主要以填埋方式处理,不仅占用大量土地,污染土壤和水体,同时造成能源浪费,对气化细渣进行高效环保的资源化利用是目前的研究热点。气化细渣中的残碳与灰组分分离是实现其高值化、减量化... 煤气化过程中产生大量含碳量较高的气化细渣,目前主要以填埋方式处理,不仅占用大量土地,污染土壤和水体,同时造成能源浪费,对气化细渣进行高效环保的资源化利用是目前的研究热点。气化细渣中的残碳与灰组分分离是实现其高值化、减量化、无害化利用的关键,煤气化细渣粒度特性分析表明,各粒级产品灰分基本随粒级减小呈增大趋势,通过分级工艺可实现碳灰的分离与富集。榆林煤气化细渣固定碳含量随粒级减小均呈下降趋势,各粒级产品中均含有较多的SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、CaO,微观形貌主要由多孔基体、不规则颗粒、黏附小颗粒及圆球颗粒组成。煤气化细渣孔隙结构发达,比表面积丰富,>75μm粒级产品可直接作为优质的吸附材料;与气化燃料煤相比,气化细渣各粒级产品燃烧的特征温度均显著提高,从着火温度看,除<45 um颗粒外,着火特征温度都高于作为参照的无烟煤;由于气化细渣中丰富孔隙率的存在,增大了颗粒与氧气的接触面积,使燃烧中后阶段燃烧峰值温度低于无烟煤,且燃尽温度明显低于无烟煤。 展开更多

关键词 煤气化细渣 粒度特性 微观形貌 孔隙结构 燃烧

在线阅读 下载PDF 职称材料

高含碳煤气化细渣浮选行为研究 被引量：13

20

作者 于伟 王学斌 +4 位作者 刘莉君 白永辉 史兆臣 王丽娜 屈进州 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期265-275,共11页

气化细渣是煤气化过程中产生的一种含碳量较高的固体废弃物,目前主要通过填埋方式处理,不仅占用大量土地,污染土壤和水体,同时造成能源浪费,气化细渣中的残碳与灰组分分离是实现其高值化、减量化、无害化利用的关键。以榆林地区高含碳... 气化细渣是煤气化过程中产生的一种含碳量较高的固体废弃物,目前主要通过填埋方式处理,不仅占用大量土地,污染土壤和水体,同时造成能源浪费,气化细渣中的残碳与灰组分分离是实现其高值化、减量化、无害化利用的关键。以榆林地区高含碳煤气化细渣为研究对象,在分析样品基本特性基础上,采用浮选方法进行碳灰分离试验研究,当柴油用量12 kg/t、仲辛醇用量12 kg/t时,精矿产品灰分为35.74%,尾矿产品灰分为57.07%,可燃体回收率43.28%,药剂耗量大,分选指标较差。XPS分析表明浮选入料中氧元素含量较高,疏水基团含量低,亲水基团含量高;诱导时间随粒度级的减小而不断缩短,浮选过程中,粗颗粒物料不易与气泡黏附,且紊流条件下黏附后颗粒又易脱附而成为尾矿产品,细颗粒物料易与气泡黏附,且黏附过程中易“抱团”而夹杂大量细小灰颗粒,导致煤气化细渣碳灰组分浮选分离效果较差。低场核磁共振分析表明极性药剂与非极性药剂均可被吸附到煤气化细渣孔隙中,微孔、过渡孔、中孔、大孔中均存在油酸钠和正十六烷,导致浮选药剂消耗量大。 展开更多

关键词 煤气化细渣 浮选 接触角 诱导时间 低场核磁共振

在线阅读 下载PDF 职称材料