冶金廢渣對(duì)低階煤低溫催化干餾影響的研究.pdf

1、我國(guó)具有豐富的煤炭資源，據(jù)探明低階煤儲(chǔ)量約占煤炭總儲(chǔ)量的55％以上。由于低階煤H/C（原子比）和揮發(fā)分高，通過(guò)低溫干餾可獲得附加值較高的煤焦油。而冶金棄渣作為一種鋼鐵行業(yè)的廢物，占據(jù)大量空間資源，且目前的回收利用方法無(wú)法充分利用其有益成分?；谝陨细鞣矫?，將兩者進(jìn)行共熱解時(shí)，冶金棄渣中所含的金屬氧化物會(huì)對(duì)干餾過(guò)程起到催化作用，在提高煤的轉(zhuǎn)化率同時(shí)，降低生產(chǎn)成本，廢物循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)低溫煤焦油的輕質(zhì)化及高熱值煤氣。
　　本實(shí)驗(yàn)以冶金棄

2、渣與長(zhǎng)焰煤為原料，采用煤干餾實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)兩者進(jìn)行低溫共熱解實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)不同摻混比例下的液體產(chǎn)物煤焦油進(jìn)行GC-MS檢測(cè);對(duì)煤氣進(jìn)行在線紅外煤氣分析檢測(cè)其組分;利用SEM電鏡掃描半焦表面形貌特征。研究冶金棄渣添加量及種類變化對(duì)煤催化熱解過(guò)程的影響。并對(duì)優(yōu)選冶金渣的催化作用進(jìn)行深入探討。研究表明:
　　1)在煤與冶金渣共熱解的實(shí)驗(yàn)中，與單獨(dú)煤熱解相比，在提高半焦和煤氣的產(chǎn)率的同時(shí)起到減油減水的作用。綜合考察煤氣、半焦和煤焦油的產(chǎn)率及品質(zhì)

3、，得出煉鐵瓦斯泥對(duì)低階煤低溫干餾過(guò)程的催化作用優(yōu)于其他三種冶金渣。
　　2)與單獨(dú)煤熱解相比，添加冶金渣可節(jié)省部分原煤，同時(shí)實(shí)現(xiàn)冶金渣綠色清潔化的二次循環(huán)利用。所得煤氣中CH4和H2的含量分別可達(dá)到23.98％和38.12％，不僅提高了煤氣的熱值，還有利于煤氣的進(jìn)一步利用。添加冶金渣所得半焦的表面變的粗糙凹凸不平有龜裂紋，導(dǎo)致半焦的反應(yīng)性增加。
　　3)添加Fe2O3/CaO混合物后，煤氣中CH4和H2的含量顯著增加;CO含

4、量顯著下降;CO2及其它氣態(tài)烴類含量含量變化不大。Fe2O3對(duì)增加CH4及C2～C5烴類氣體產(chǎn)物作用不大，主要由于CaO對(duì)氧雜環(huán)等重質(zhì)組分的裂解作用。焦油中直鏈烷烴，以及一些高附加值的化合物如:萘、菲、茚、芴等含量不斷增大，實(shí)現(xiàn)了低溫煤焦油中高附加值化工產(chǎn)品的富集。
　　4)添加Fe2O3/CaO混合物后，半焦中碳和硫含量降低、氧含量升高、H/C比有所下降。在對(duì)半焦表面形貌的影響的過(guò)程中，F(xiàn)e2O3與CaO的催化效果存在疊加作用。