褐煤液態(tài)CO2煤漿制備方法及成漿特性研究.pdf

1、我國一次性能源消費(fèi)以煤炭為主，為了使有限的煤炭能源能夠得到高效率的利用，常利用煤氣化方法將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體燃料。煤氣化可以高效率地利用煤炭資源，減少不必要的浪費(fèi)。傳統(tǒng)煤氣化技術(shù)中常利用水煤漿方法。水煤漿方法是利用水作為運(yùn)輸介質(zhì)，將煤粉運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的氣化床進(jìn)行氣化。為了保證氣化系統(tǒng)效率，水煤漿對(duì)煤漿濃度和煤質(zhì)要求較高，當(dāng)采用褐煤等低階煤時(shí)則性能較差。而液態(tài)CO2煤漿技術(shù)則是利用液化的CO2代替水，其優(yōu)點(diǎn)一方面是可以有效提高煤漿

2、濃度；同時(shí)，液態(tài)CO2氣化潛熱低，故在氣化階段耗能少。
　　本文基于褐煤的高效氣化利用，開發(fā)高壓低溫制備液態(tài)CO2煤漿的系統(tǒng)和方法，并以內(nèi)蒙和云南褐煤為研究對(duì)象，研究其成漿特性。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究：
　　（1）液態(tài)CO2煤漿制備系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)采用高壓低溫條件下液化CO2并制取煤漿的技術(shù)路線，對(duì)系統(tǒng)流程、整體架構(gòu)及主要組件等進(jìn)行了設(shè)計(jì)與安裝調(diào)試。結(jié)果表明，該裝置可按設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)液態(tài)CO2煤漿的制備等功能。

3、
　　（2）煤漿粘度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。與高壓低溫密閉裝置中制備液態(tài)CO2煤漿相適應(yīng)，本文設(shè)計(jì)采用可以在高壓低溫環(huán)境下工作的振動(dòng)式在線粘度測(cè)量方法，通過將粘度計(jì)探頭的振動(dòng)頻率轉(zhuǎn)化為流體的粘度值實(shí)現(xiàn)煤漿的粘度測(cè)量。利用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)對(duì)褐煤煤漿的振動(dòng)頻率與動(dòng)力粘度的關(guān)系式進(jìn)行了標(biāo)定與擬合。
　?。?）褐煤水煤漿成漿特性的試驗(yàn)研究。對(duì)內(nèi)蒙烏拉蓋褐煤、白音華褐煤和云南昭通褐煤的水煤漿成漿特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，可為其液態(tài)CO2煤漿成漿特性進(jìn)行對(duì)

4、比。結(jié)果表明，研究中采用的三種褐煤的水煤漿最大成漿濃度較低，其成漿性主要與煤的水分和灰分含量有關(guān)。
　　（4）褐煤液態(tài)CO2煤漿的成漿特性試驗(yàn)研究。利用開發(fā)完成的液態(tài)CO2煤漿制備與測(cè)量系統(tǒng)對(duì)三種褐煤的液態(tài)CO2煤漿成漿性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，液態(tài)CO2煤漿的最大成漿濃度顯著高于水煤漿。不同的煤質(zhì)特性、熱改性條件、添加劑含量都對(duì)液態(tài)CO2煤漿的成漿特性產(chǎn)生不同程度的影響。三種褐煤中，成漿性最好的為白音華褐煤；熱改性能夠通過降