探析褐煤低温热改质及成浆性能研究

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1、大连理工大学硕士学位论文褐煤低温热改质及成浆性能研究姓名：宋彬彬申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：张秋民20080610大连理工大学硕士学位论文摘要褐煤在我国的储量十分丰富，但由于其水分含量高，热值低，活性强，长距离输送经济性差，目前应用受到一定的限制。水煤浆作燃料或气化原料是适合我国国情的洁净煤技术，但褐煤直接制各水煤浆，其成浆性能较差。本文对霍林河和小龙潭褐煤进行了低温热处理改质，考察了改质煤样的物理化学变化；并用改质后煤样制备水煤浆，考察了成浆浓度、粘度和稳定性等的变化。主要包括以下几方面内容：在不改变煤的基本结构的低分解温度下，研究了改质前后霍林河和小

2、龙潭煤样物理化学性质的变化。实验结果表明：低温热改质后煤样相对于原煤，碳含量提高，氧含量和挥发分降低，与此相关，热值显著提高，表明低温热改质在一定程度上提高了年轻煤的“煤阶”。霍林河褐煤的较佳改质条件为：恒温温度350。C，恒温时间20min；小龙潭褐煤的较佳改质条件为：恒温温度300。C，恒温时间20min。此外，改质后煤样的活性含氧基团随着改质温度的提高，含量降低。特别是羧基，温度为350。C时，霍林河和小龙潭褐煤样的羧基含量分别降低了77．64％和71．87％。用霍林河和小龙潭改质煤样制成水煤浆，考察了球磨时间、添加剂的添加量和搅拌强度等对成浆性的影响，并通过改

3、善粒度级配提高水煤浆的成浆性能。实验结果表明：霍林河煤在加热350℃、时间lh、添加剂的添加量为0．5％和搅拌强度1000r／min的条件下，其成浆浓度为62．5％，粘度为460mPa．s．小龙潭煤在加热450℃、时间1．5h、添加剂的添加量为0．5％和搅拌强度1000r／min的条件下，其成浆浓度为61．4％，粘度为680mPa_sa用霍林河3506C煤样制作水煤浆，在粘度满足要求的情况下，其较佳粒度级配为w(250“m～150j．tm)：w(150pm～75“m)：w(75岬～38“m)：呱<38“m)=10：10：20：60。用固体热载体法热解制得反应槽半焦制备

4、的半焦水浆成浆浓度较高，但稳定性和流变性较差；小龙潭原煤的加入对其流变性及稳定性有较大的影响，可明显改变浆体的流变特性，使浆体呈屈服假塑性流体，并对浆体的稳定性有较大的提高。如510℃反应器半焦单独制浆的成浆浓度达到63．14％，粘度为805mPa-S，浆体呈屈服胀塑性；20％小龙潭原煤加入后成浆浓度变为62．39％，粘度为1050mPa_s，流变性由屈服胀塑性变为屈服假塑性，从稳定性来看，出现软沉淀的时间由1天提高到5天。关键词：褐煤；低温热处理；水煤浆；成浆性福煤低温热改质及成浆性能研究PretreatmentandPropertiesofLignitebyMil

5、dConditionandTheirEffectonSlurryAbilityAbstractTheamountoflignitedepositsisestimatedtobecomparabletothatof11ighrankcoal．However,ligniteisnotwidelyutilizednotonlybecauseofitslowcalorificvaluebutalsobecauseofitsdifficultyintransportationandstorageattributedtoitshi啦watercontentandspontaneo

6、usjgnition．UtilizationandexploitationofCWS(CoalWaterSlurry)asfuelandgasificationmaterialisakindofcleancoaltechnologyconformingtothesituation{nchina，Buttheslurryabilityofligniteispoor．Inthispaper,HuolinheandXiaolongtanlignitehavebeenpretreatedbypyrolysisinamuffleundernitrogenprotectionto

7、improvetheslurrizationperformanceofsaidcoalsort．Besides,弧eCWShasbeenproducedfromtheupgradedcoal．Theslurryability,viscosity，stability，havebeenstudied，ItmainlyconcludesthesecontentsasfolloWS；HuolinheandXiaolongtanlignitewaspretreatedatlowtemperature．Physicalandchemicalpropertiesh