低階煤液態(tài)二氧化碳煤漿成漿性研究.pdf

1、我國低階煤儲量豐富。低階煤是一種煤化程度低、水分含量高、灰分等雜質(zhì)含量高、熱值低的年輕煤種，其燃燒熱效率和水煤漿成漿性均較低。而揮發(fā)分含量較高使其適于采用煤氣化技術(shù)，這也被認(rèn)為是一種發(fā)展?jié)摿薮蟮牡碗A煤清潔化利用技術(shù)。
　　本文采用我國低階煤主要產(chǎn)區(qū)云南昭通、內(nèi)蒙古白音華和烏拉蓋的三種低階煤為研究對象。在對煤質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對液態(tài)二氧化碳煤漿成漿性及其影響因素進(jìn)行了研究。研究結(jié)果對于提高液態(tài)二氧化碳煤漿成

2、漿性、促進(jìn)該技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展具有積極意義。
　　主要進(jìn)行了以下幾方面研究：（1）研究了三種低階煤樣的煤質(zhì)特性，包括煤的工業(yè)與元素分析、灰成分分析、基于氮?dú)馕椒ǖ目紫短匦苑治龊捅砻婀倌軋F(tuán)的傅立葉變換紅外光譜（FT-IR）分析。未改性低階煤的水分和氧含量均較高、熱值較低，比表面積較小、孔隙結(jié)構(gòu)以中孔為主，表面含氧官能團(tuán)結(jié)構(gòu)較多。（2）對三種低階煤樣進(jìn)行了150℃和200℃下的熱改性研究，熱改性后低階煤的水分和氧含量降低、熱值提高，揮

3、發(fā)分、灰分、硫分等煤質(zhì)指標(biāo)無明顯變化，比表面積減小、平均孔徑增大。（3）對三種低階煤的水煤漿和液態(tài)二氧化碳成漿性進(jìn)行了對比研究，昭通、白音華和烏拉蓋三種低階煤的水煤漿最大成漿濃度均較低，僅分別為43.5％、38%和30%。而三種煤的液態(tài)二氧化碳煤漿最大成漿濃度顯著提高至50.3%、53%和41.5%。（4）研究分析了煤質(zhì)特性、熱改性、剪切速率、添加劑等因素對液態(tài)二氧化碳煤漿成漿性的影響。分析了煤的O/C比、H/C比、水分含量、固定碳含量

4、、比表面積、孔隙率等對成漿性的影響規(guī)律，H/C比和固定碳含量增加可使液態(tài)二氧化碳煤漿最大成漿濃度呈下降趨勢，而O/C增加使最大成漿濃度上升。低階煤熱改性處理后可有效改善煤漿的成漿性。向煤漿中加入不超過1%的木質(zhì)素磺酸鈉作為添加劑可以提高液態(tài)二氧化碳煤漿的成漿性。剪切作用對液態(tài)二氧化碳煤漿的流變特性主要表現(xiàn)為在低剪切速率下煤漿粘度有一定下降。（5）通過經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測了水煤漿溫度-粘度曲線，同時(shí)根據(jù)不同溫度下液態(tài)二氧化碳的粘度建立了液態(tài)二氧化