低阶煤及其热解产物高效利用的研究

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我国低阶煤储量十分丰富,绝大部分都用作动力燃料直接燃烧,不仅浪费资源,而且造成严重的环境污染。近年来,高炉喷吹技术在国内外迅猛的发展起来,高炉喷吹原料由无烟煤发展到无烟煤与低阶煤等配合的混合物。本文以辽宁阜新、陕西神木、内蒙古鄂尔多斯、呼伦贝尔地区的低阶煤为原料,采用1.5kg室式小焦炉进行600℃的热解,得到半焦固态产物、液态焦油产物。分别对原料煤、半焦及其与无烟煤配合的混合物作为高炉喷吹原料的可行性进行了探讨;对半焦吸附能力进行了测定;对王营子、呼伦贝尔两个煤种的焦油进行了分析。实验结果表明:单种煤中,王营子煤的爆炸性是最优,其火焰返回长度为40mm,并且其他各项指标也较好,适合高炉喷吹。单种煤炼制的半焦中,王营子半焦的可磨性指数为67.33,燃尽率为64.34%,灰熔点中的软化温度为1396℃,爆炸性好,是较好的高炉喷吹原料。在配合煤中,发热量为31.25MJ/kg、可磨指数为42.62、燃尽率为60.18%,软化温度为1319℃的神木与无烟煤3:3的配合煤高炉喷吹效果最好的配合煤。配合半焦中,鄂尔多斯1#半焦3:3方案的发热量为30.46MJ/kg,可磨性指数为52.67,燃尽率为60.14%,软化温度为1295℃,爆炸性很小,是综合指标是最好,高炉喷吹最理想的方案。从能源利用的角度考虑,半焦具有更高的发热量、可磨性、灰熔点,从安全生产角度考虑,半焦的爆炸性好,是工业安全生产的重要保障,半焦和煤相比,更适合高炉喷吹。半焦具有一定的吸附能力,但碘吸附和亚甲蓝吸附的效果均不是很理想。王营子、呼伦贝尔2种焦油的含水量均超过50%,280℃前的焦油含量在20%以上;经GC-MS分析,低温热解生成的焦油主要以轻油成分为主。
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