水煤漿的制備工藝畢業(yè)論文

1、1第一章第一章緒論緒論1.1.1水煤漿的背景水煤漿的背景1.1.1我國富煤貧油的能源結(jié)構(gòu)我國煤炭儲量約占石化能源總儲量的90％，而石油和天然氣儲量約占10％，煤炭的消耗約占能源消耗的72％左右，因此說，煤炭是我國最可靠、最有保障的能源。專家預(yù)言，人類將面臨一個能源時代的變革，未來的能源是一個以太陽能、核能、生物質(zhì)能等可再生能源為主。但進(jìn)入下一個能源時代之前，能源消耗需經(jīng)過一個過渡時期，由于煤的蘊藏量超過石油甚多，這個過渡時期應(yīng)是一個以煤

2、為主的混合型能源結(jié)構(gòu)階段。但該階段不是直接燃燒煤炭的用煤方式的重復(fù)，而是在高效、潔凈、優(yōu)質(zhì)化基礎(chǔ)上的高層次利用。1.1.2環(huán)保對燃料的約束一方面隨著人們生活水平的提高，人們對自己生活質(zhì)量的要求越來越高；另一方面隨著社會的發(fā)展，人們生活的環(huán)境卻不斷的惡化，其中由散煤低層次利用造成的環(huán)境污染是其中重要的原因。這主要表現(xiàn)為由原煤直接燃燒造成的煙塵污染和高硫煤直接燃燒造成的$02污染。因此，潔凈度成為人們選擇燃料主要指標(biāo)之一。山西煤正是由于硫份

3、過高，而被請出北京市場。1.1.3國家能源供應(yīng)安全隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國對石油進(jìn)口的需求急劇增加。我國1994年成為石油純進(jìn)口國。2000年進(jìn)口石油達(dá)7000多萬“隨著轎車進(jìn)入家庭步伐的加快，我國石油需求將進(jìn)一步加大，據(jù)估計，2010年供需缺口將達(dá)到1315億to長期依賴國際市場補充國內(nèi)燃料的不足，必將對國家液體燃料供應(yīng)的安全形成問題。1.21.2水煤漿發(fā)展現(xiàn)狀水煤漿發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1生產(chǎn)能力我國從80年代初開始水煤漿技術(shù)的研究工作。

4、在制漿工藝與裝備、添加劑、貯存、運輸、燃燒技術(shù)等方面均取得了多項成果。目前已建成能力從3萬~25萬t／a的制漿廠8座，總生產(chǎn)能力為15mt／a，其中：白楊河電廠制漿能力為60萬t／a，八一、北京、兗州均為25萬t／a，東北15萬t／a，且開發(fā)了具有我國自己特色的浮選精煤制漿技術(shù)，取得了良好的效果。我國近20a來，針對煤質(zhì)的特點，開發(fā)了價格低廉、效果好的添加劑，已形成了一定的生產(chǎn)能力，可以替代進(jìn)口并能滿足制漿和燃燒的需要。在工業(yè)鍋爐、窯爐

5、加熱爐和電站鍋爐進(jìn)行了燃燒試驗，一些廠投入正式的應(yīng)用。我國的制漿和燃燒技術(shù)等方面已達(dá)到了國際先進(jìn)水平。1.2.2應(yīng)用情況水煤漿的用途主要有兩個方面：①燃料。多年來，水煤漿已先后成功地在電廠鍋爐、工業(yè)窯爐和鍋爐上進(jìn)行燃燒取得了成功。如：山東的白楊河電廠鍋爐(320t／h)是燃煤改燃油后又改燒水煤漿的鍋爐，已穩(wěn)定燃燒4a多，燃燒效率達(dá)到98％以上。②化工原料。我國80年代引進(jìn)了德士古氣化技術(shù)，該技術(shù)屬第2代氣化技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化，目前在國際

6、上是先進(jìn)的技術(shù)。德士古氣化爐是以水煤漿為進(jìn)料的。采用該技術(shù)生產(chǎn)的煤氣COH2含量高，CH4為01％左右，無焦油等高級煙類，是比較理想的合成氣。該技術(shù)最先在山東魯3由上可知，煤炭性質(zhì)對成漿性的影響是多方面的，而且諸因子間又密切相關(guān)。對O來講，除了極性基很強的含氧官能團(tuán)對制漿有直接影響外，對煤炭的成漿性有影響的其他一些因子如煤的孔隙度、V%、A%等，又和因子Mad與HGI相關(guān)。煤漿成漿性判別指標(biāo)D與可制漿濃度C之間的關(guān)系式是C=771.2D

7、（%）這個經(jīng)驗?zāi)Ｐ投嗄陙硪恢笔菄鴥?nèi)指導(dǎo)選擇制漿用煤的依據(jù)。1986年在“煤炭綜合有效利用第一次技術(shù)交流會”上發(fā)表以后受到日本同行的重視。日本九保田株式會社來訪時稱這個公式與他們的實驗數(shù)據(jù)也很符合。根據(jù)上述關(guān)系，我們建議煙煤成漿性難易可按成漿性難易指標(biāo)D分為四個等級，如表2.2所列表2.22.2煤炭成漿性分類煤炭成漿性分類成漿性難易指標(biāo)D可制漿濃度（%）易＜4＞72中等4～77268難7～106865很難＞10＜65這個經(jīng)驗公式雖然有很好

8、的實用性，但畢竟試驗數(shù)據(jù)少，納入分析的因子也少，所以國家水煤漿工程技術(shù)研究中心又組織了部門進(jìn)行了更詳細(xì)的研究。在這就不詳細(xì)敘述了，有興趣的可以去查閱相關(guān)資料。第三章第三章水煤漿的級配技術(shù)水煤漿的級配技術(shù)掌握好水煤漿的粒度分布是制備水煤漿燃料的關(guān)鍵技術(shù)之一，所以討論粒度分析方法是十分必要的。粒度分析的方法很多，常用的粒度分析方法有篩分，激光粒度分析及reason沉積分析等法。由于水煤漿有較寬的粒度分布，其粒度上限為300微米，實際可達(dá)50

9、0微米，而粒度下限往往比微米級還細(xì)，很難用一種方法有效進(jìn)行粒度分析。因此水煤漿的粒度分析通常都是將粗、細(xì)兩部分分別進(jìn)行。大于200網(wǎng)目者用濕法篩分；小于200網(wǎng)目者用沉積分析或激光粒度分析方法，然后將兩者綜合為完整的粒度分布。3.13.1標(biāo)準(zhǔn)篩孔徑的標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)篩孔徑的標(biāo)定篩分試驗用標(biāo)準(zhǔn)篩的孔徑必須事先進(jìn)行標(biāo)定。因為國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)篩的實際孔寬與標(biāo)稱值都有差異。標(biāo)定方法如下:將水煤漿試樣在200網(wǎng)目（75微米）標(biāo)準(zhǔn)篩上用水充分沖洗，脫除其中的細(xì)泥

10、。將脫泥后的試樣烘干，用干燥、清潔的標(biāo)準(zhǔn)套篩（從48網(wǎng)目至200網(wǎng)目）在振篩機上進(jìn)行干法篩分。篩分結(jié)束后（約20分鐘），保留篩上物在篩框中，對每一個標(biāo)準(zhǔn)篩用手拍打篩框，篩出難篩粒。將難篩粒送去用顯微鏡測定不少于20粒的長度L與寬度B，并計算其幾何平均值。取所測各顆粒寬度B的平均值代表該篩網(wǎng)的篩孔直徑，取各顆粒幾何平均值的平均值代表該篩網(wǎng)的篩分粒度（相當(dāng)投影直徑）。3.23.2堆積理論堆積理論制備高濃度水煤漿的技術(shù)關(guān)鍵之一，是要求水煤漿的