新型煤基炭质还原剂半工业化制备

摘要

本研究利用弥勒年轻褐煤为原料进行半工业化试验,经过炭化炉处理,得到新型炭质还原剂、半焦及煤焦油、褐煤蜡等产品,可从根本上解决年轻褐煤燃烧使用时所带来的污染问题.新型炭质还原剂及半焦在铜精炼和铁合金上的应用,节约了宝贵的炼焦煤资源和木炭资源,同时从褐煤中提取煤焦油在我省尚属首次,为云南丰富的褐煤资源优势转化为商品优势,提供了一种新的选择.项目采用的工艺路线为褐煤原煤经炭化后,制备新型炭质还原剂和半焦及其副产品.首先弥勒年轻褐煤运到试验基地后,经过自然风干脱除部分表面水分;然后经破碎入炉,在多段直立式炭化炉内先在干燥段(温度约为常温~300℃)内脱除水分,在200℃左右褐煤的外在水基本挥发完毕,同时有挥发分析出,进行脱羧基反应,产生大量CO<,2>.在干馏段(温度约为300~850℃)内大部分挥发分析出,随着温度升高,在500~600℃期间炭化炉内有大量煤焦油蒸汽产生,当温度升至600~850℃时,煤气产量大幅度提高,由于焦油蒸汽的热解,焦油产率下降,同时半焦经软化、收缩等变化,固定碳含量上升.在冷却段半焦经水冷排出.产品半焦一部分作为最终产品应用在铁合金等行业,其余经过脱杂等处理制备成新型炭质还原剂用于铜精炼.作为半工业化试验,弥勒试验基地紧邻年产褐煤18万t西梭伯煤矿,西梭伯煤矿是此次半工业试验的原料来源,在试验基地到煤矿约1.5公里距离间,修建了简易公路,试验基地已经实现了

目录

文摘

英文文摘

昆明理工大学学位论文原创性声明和关于论文使用授权的说明

第一章 绪论

1.1引言

1.2我国及云南省褐煤资源分布

1.3褐煤利用技术现状

1.3.1燃烧发电

1.3.2气化

1.3.3液化

1.3.3综合利用

1.4课题的提出、研究目标和内容

1.4.1课题的提出

1.4.2研究目标和内容

1.5本项目的创新性

第二章 工艺流程及物料平衡

2.1褐煤热解原理及工艺

2.2技术路线与工艺流程

2.3添加剂配制

2.4原料褐煤性质

2.5工艺条件

2.5.1褐煤干燥阶段

2.5.2褐煤干馏阶段

2.5.3还原剂冷却阶段

2.6弥勒褐煤元素平衡计算

2.7物料平衡

2.8褐煤热解动力学研究

2.8.1一级单一反应模型

2.8.2 n级单一反应模型

2.8.3多反应模型

2.8.4弥勒西梭伯褐煤热解动力学分析

2.9小结

第三章 项目构成及实施

3.1厂址选择

3.2场地“三通一平”

3.3褐煤自然风干堆放场

3.4炭化炉

3.4.1炭化炉内部结构

3.4.2硅砖及粘土砖性能

3.4.3炭化炉烘炉

3.5煤气及焦油回收系统

3.6焦油池建设

3.7产品筛分系统

3.8小结

第四章 技术经济综合评价

4.1生产规模及销售收入

4.2总投资表

4.3产品制造成本

4.4产品总成本表

4.5损益表

4.6项目的主要经济指标

4.7小结

第五章 环境评价

5.1自然环境简介

5.2社会环境简介

5.3环境质量现状

5.4主要环境保护目标

5.5使用执行环境标准

5.5.1环境质量标准

5.5.2污染物排放标准

5.6主要污染物的排放

5.6.1废气

5.6.2废水

5.6.3噪声

5.7施工期环境影响

5.8营运期环境影响

5.8.1废气对环境影响

5.8.2废水对环境的影响

5.8.3噪声对环境影响

5.9采取的措施

5.10小结

第六章 主要产品的应用

6.1主要产品应用简介

6.2褐煤孔隙结构

6.3半焦的应用

6.3.1在铁合金上的应用

6.3.2其它方面的应用

6.4新型炭质还原剂的应用

6.5煤焦油的处理及应用

6.6小结

第七章 结论

参考文献

致谢

附录攻读硕士学位期间发表的论文和专利