褐煤半焦中挥发分对半焦脱灰效果的影响

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褐煤热解半焦性质研究_马克富

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图４热解温度对煤样工业分析指标的影响
由图４可看出：褐煤经热解后其水分为２％～４％；随着热解终温的升高，煤中有机质逐渐分解，半焦挥发分不断降低，半焦灰分随干馏终温的升高而不断增加。固定碳随干馏温度的提高而增加。
随着热解温度的提高，煤样的比表面积呈现先减小后增大的变化规律，如图８所示。
图９原煤及不同热解温度所得半焦的扫描电镜结果
从图９可看出：在放大倍数为３００倍时，原煤表面比较紧密，孔隙较少；４５０℃ 热解半焦孔隙较多，并且出现明显的裂痕；从侧面可看出，５００℃ 热解半焦孔隙非常发达，呈蜂窝状分布，孔隙之间联通性好，且整体结构比较疏松。在放大倍数为３０００倍时，原煤表面比较平整，孔隙少；４５０℃ 热解半焦表面有裂痕，伴有亮度较高的团块，并呈现明显的片状；５００℃ 热解半焦表面裂痕更为明显，且可看出片状下含有大量的孔隙。２．２．４红外光谱分析
褐煤具有高水、高挥发分、热值低等特点，严重限制其综合利用。热解温度对煤样工业分析指标的影响如图４所示。
图２热解温度对热解产物分布的影响
从图２可以看出，随着热解温度的提高，褐煤受热分解程度不断加深，半焦产率明显下降，在热解温度为５５０℃ 时，热解半焦产率仅６６．５５％（干燥基）。原因在于随着热解温度的升高，褐煤中的水分脱除，大分子结构中的侧链脱落、桥键断裂，以煤气和焦油的形式析出，使热解半焦产率随之下降。在热解温度较低时，热解半焦产率随温度的影响最为明显。褐煤热解时，油水总产率主要受热解水的影响。热解水首先来源于褐煤本身含有大量的水分，此部分水在１００℃ 开始逸出外在水，在２００℃ ～３００℃ 时化合水和结晶水也相继析出；其次热解产生的水，主要为褐煤中含氧官能团分解以及酚缩聚反应所产生。［５］

煤的水分、灰分、挥发分和发热量对燃烧性能影响

煤的水分、灰分、挥发分和发热量对燃烧性能的影响人们通常把开发煤炭资源的企业称作煤矿，把开采出来的煤矿产品称为煤炭。

我国古代曾称煤炭为石涅，或称石炭。

它是植物遗体埋藏在地下经过漫长复杂的生物化学、地球化学和物理化学作用转化而成的一种固体可燃矿产。

它不仅是工农业和人民生活不可缺少的主要燃料，而且还是冶金、化工、医药等部门的重要原料。

据统计，在我国能源生产和消费构成中，煤炭一直居于主导地位，1995年，生产占75.5%，消费占75.0%。

在国民经济中，工业、农业、交通运输的发展都离不开煤炭。

随着近代科学技术的发展和新工艺、新方法的应用，煤炭的用途和综合利用价值将会越来越大。

可以预计，在未来相当长的时期，煤炭在我国国民经济中都将占有相当重要的地位。

一、矿物原料特点(一) 煤的物理性质煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。

它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。

包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。

其中，除了比重和导电性需要在实验室测定外，其他根据肉眼观察就可以确定。

煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据，并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。

1.颜色是指新鲜煤表面的自然色彩，是煤对不同波长的光波吸收的结果。

呈褐色—黑色，一般随煤化程度的提高而逐渐加深。

2.光泽是指煤的表面在普通光下的反光能力。

一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。

煤化程度越高，光泽越强；矿物质含量越多，光泽越暗；风、氧化程度越深，光泽越暗，直到完全消失。

3.粉色指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹，所以又称为条痕色。

呈浅棕色—黑色。

一般是煤化程度越高，粉色越深。

4.比重和容重煤的比重又称煤的密度，它是不包括孔隙在的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。

煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。

煤中水分、灰分、挥发分和发热量对燃烧性能的影响

煤中水分、灰分、挥发分和发热量对燃烧性能的影响1.水分指单位重量的煤中水的含量。

煤中的水分有外在水分、内在水分和结晶水三种存在状态。

一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。

煤化程度越低，煤的内部表面积越大，水分含量越高。

水分对煤的加工利用是有害物质。

在煤的贮存过程中，它能加速风化、裂开，甚至自燃;在运输时，会增加运量，铺张运力，增加运费;炼焦时，消耗热量，降低炉温，延长炼焦时间，降低生产效率;燃烧时，降低有效发热量;在高寒地区的冬季，还会使煤冻结，造成装卸困难。

只有在压制煤砖和煤球时，需要适量的水分才能成型。

2.灰分是指煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固体残渣。

它是煤中的矿物质经过氧化、分解而来。

灰分对煤的加工利用极为不利。

灰分越高，热效率越低;燃烧时，熔化的灰分还会在炉内结成炉渣，影响煤的气化和燃烧，同时造成排渣困难;炼焦时，全部转入焦炭，降低了焦炭的强度，严峻影响焦炭质量。

煤灰成分非常简单，成分不同直接影响到灰分的熔点。

灰熔点低的煤，燃烧和气化时，会给生产操作带来很多困难。

为此，在评价煤的工业用途时，必需分析灰成分，测定灰熔点。

3.挥发分指煤中的有机物质受热分解产生的可燃性气体。

它是对煤进行分类的主要指标，并被用来初步确定煤的加工利用性质。

煤的挥发分产率与煤化程度有亲密关系，煤化程度越低，挥发分越高，随着煤化程度加深，挥发分渐渐降低。

4.固定碳测定煤的挥发分时，剩下的不挥发物称为焦渣。

焦渣减去灰分称为固定碳。

它是煤中不挥发的固体可燃物，可以用计算方法算出。

焦渣的外观与煤中有机质的性质有亲密关系，因此，依据焦渣的外观特征，可以定性地推断煤的粘结性和工业用途。

褐煤热解及半焦成型特性研究

果表明，热解温度由４５０℃提高到７５０℃，热解气体产率持续增大，半焦收率则持续减少，焦油收率在５５０℃时最高；气相组分中Ｈ：含量持续增加，ＣＯ和ｃＩ－Ｉ，含量减小，ＣＯ含量在６５０℃ 时最高；热解焦油主要由萘及其衍生物、高碳数直链烷烃、苯酚及其衍生物、蒽、菲及衍生物、
ｆ
６．４４０
２８．５１０
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与半焦成型实验的研究，考察热解终温对解热产
１．２
收稿日期：２０１４－１１－０５作者简介：胡林斐（１９９１一），男，山东滨州入，中国矿业
半焦作为成型实验的原料。
表１原煤的工业分析与元素分析
丁１＿ｌ分析
１０，７５
３７．７６
低温煤焦油、高热值煤气以及无烟半焦，低温煤
焦油可以作为加氢改质原料生产ＬＰＧ、汽油调和组分以及柴油，高热值煤气可作为热解热源或提
物分布、特性及不同热解终温半焦的成型特性和
反应活性。
佳以及污染环境等。对褐煤进行分级利用，将其中富含不同品质组分按照价值大小逐级提炼，可
为褐煤低碳、高效利用提供一条合理途径川。对褐煤的分质利用工艺主要包括蒸发或非蒸发脱水提质［２】，热解脱水、脱挥发分提质［３】，溶剂萃取、抽提提质等［４】。相比其他提质工艺，褐煤热解提质能够充分利用褐煤中轻重组分，将原煤转化为

半焦浮选脱灰原理及研究现状

疏水性小，亲油性也小，反过来，半焦颗粒就具有很大的疏水性，容易和油结合。在半焦浮选的过程中，使疏水性的半焦颗粒富集在气液界面上，随着刮泡过程被刮出，而亲水性灰分留在了水中，从而达到降低半焦灰分的目的［５］。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｓｅｍｉ－ｃｏｋｅｆｌｏｔａｔｉｏｎｄｅａｓｈｉｎｇ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｂａｃｋｇｒｏｕｎｄａｎｄｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｅｍｉ－ｃｏｋｅｆｌｏｔａｔｉｏｎｄｅａｓｈｉｎｇ，ａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｉｔｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｍｉｃｏｋｅ；ｆｌｏｔａｔｉｏｎ；ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ
泡沫浮选在现代浮选领域占据着重要的位置，本实验主要就是通过半焦和灰分不同的润湿性，在气液界面有不同的富集效果来对它们进行分离。亲水性高的灰分不被泡沫夹带，沉在水中；而疏水性强的半焦颗粒则被泡沫夹带浮出水面，形成了含有较高半焦颗粒的泡沫层，从而可以将半焦颗粒和灰分进行分离［６］。
半焦是褐煤、低变质煤在较低温度（７００℃）下反应得到的炭质还原剂产物，如果半焦干馏分解反应温度继续升高到１０００℃左右，半焦会经过高温进行进一步的分解，残留的炭质部分通过脱出挥发分不断向内收缩，形成焦炭［３］。半焦是煤炭进行了一定的热解反应，结构上具有酥松多孔的特点，但是半焦含有较高的灰分，影响其经济价值和使用范围，并且未处理过的原半焦，吸附能力和普通活性炭相比有较大的差别，所以需要对半焦进行处理脱灰，来增加它的附加值和拓宽它的使用范围。

褐煤低温热解及半焦燃烧、成浆特性的试验研究

Ｅｋａｍ访访ｇＣｏｍｍｉｔｔｅｅＭｅｍｂｅｒＳ：￡盟ｌ：￡ｈ曼ｎ：！丛ｎＰｒｏｆ、ⅣａｎｇＺｈｉｈｕａ △：￡：至堑ｇ型星ｎ丛垒ｎ￡ｌ：Ｑ！：Ｈ丛亟ｎｇ；垫曼ｎＹ丛
Ｄａｔｅｏｆｏｒａｌｄｅｆｅｎｃｅ：
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浙江大学研究生学位论文独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
首先，感谢我的父母，一路上始终将最温暖的关爱无私地给我，让我一路上倍感温馨，感谢你们这么多年来的默默付出。
由衷地感谢岑可法院士、周俊虎教授和刘建忠教授三位老师。岑院士为我们营造了一个很好的求学环境；周老师为我们课题组营造了一个积极向上的学习风气。特别感谢刘老师，作为我的导师，在两年半的时间里，无论在学习上还是生活上，您都给我无徼不至的关怀，让我的硕士生活充满温馨。在您的悉心指导下，我学会了如何进行科研，在学术上获得了很多成绩，也学到了很多为人处事的道理。能成为您的学生，在您身边学习工作两年半是我的荣幸，也是我一生的财富．由衷地感谢您对我的谆谆教诲和无微不至的关怀！
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论文作者签名：立ｌ幽≤圣
指导教师签名：
论文评阅人１：评阅人２：评阅人３：评阅人４．评阅人５：
答辩委员会主席：委员１：委员２：委员３：委员４：委员５：
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《煤炭转化》2006年第29卷总目次

制焦温度和停留时间对煤焦气化反应性的影响焦炉煤气利用系统的生命周期评价氢气在煤液化油中溶解度的测定
胜利褐煤液化油的常减压蒸馏及ＮＭＲ分析
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神华煤华油黏度的测定与分析
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升温速率对活化黄姜水解残渣动力参数的影响煤分子中一ＨＣ０Ｈ一初期氧化反应机理研究
系列煤分级萃取物的族组成特征
利用红外光谱研究黄陵烛煤溶剂抽提产物褐煤溶解菌的筛选及溶煤初步研究
煤新型气化的气体参数分析
微波辐射二氧化碳法制备烟秆基颗粒活性炭
％明
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神府煤溶胀特性研究
溶剂分级萃取法研究平朔煤的化学组成特征
超声波和微波辐射下萃取煤的有机硫形态分析低阶煤在干燥氧气下低温氧化过程的机理研究
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二甲醚火焰传播速度的实验测定
活性炭上Ｃ与Ｃ混合气体的吸附模型ＳＯ两种煤气甲烷化反应器的模拟和比较铁系金属氧化物脱硫剂水洗再生研究
等离子体荷电干式喷钙脱硫工艺实验研究ＳＲ烟气脱硝过程中Ｓ和Ｓ。的测量ＣＯＯ
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褐煤快速热解半焦理化特性及气化活性

第5G卷第11期 2016年11月浙江大学学报（工学版）Journal of Zhejiang University (Engineering Science)Vol. 50 No. 11Nov.2016DOI：10. 3785/j. issn. 1008-973X. 2016. 11. 001褐煤快速热解半焦理化特性及气化活性孙强，张彦威，李谦，王智化，葛立超，周志军，岑可法(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，浙江杭州310027)摘要：为了研究长停留时间，大给料量条件下褐煤快速热解半焦的比表面积、孔径分布、表面官能团的变化规律及不同热解条件下半焦的C02气化活性，在自制沉降炉上进行平庄褐煤热解温度600〜 1 000 I：快速裂解实验，并用N2吸附法、傳里叶变换红外光谱法及非等温热重分析法对半焦进行表征.结果表明，随着热解温度增加比表面积先增大后减小，当热解温度为9〇〇C时比表面积最大，孔径分布主要集中在中孔及微孔.官能团的红外光谱吸收随热解温度升高而减少，800 °C为分界点，800 °C以下随着热解温度提高，光谱吸收显著减少，800 °C以上减少幅度降低，随着热解温度增加，煤焦芳香度加剧.煤焦气化活性与比表面积并无严格相关性.关键词：沉降炉；快速热解；比表面积；傳里叶红外光谱;气化活性中图分类号：TQ 54 文献标志码：A 文章编号：1008 - 973X(2016)ll- 2045 - 07 Physical and chemical characteristics and gasification reactivity oflignite fast pyrolysis charSUN Qiang, ZHANG Yan-wei, LI Qian, WANG Zhi-hua, GE Li-chao,ZHOU Zhi-jun, CHEN Ke-fa{State K e y La boratory o f Clean E n e r g y Utilization ■,Z h e j i a n g University , H a n g z h o u3100SS ,China) Abstract ：The pyrolysis of Pingzhuang lignite was performed in a homemade drop-tube furnace under long residence time and large feed amount condition at600^-1000 °C to study the changes of specific surface area(SSA)，pore size distribution,surface functional groups and gasification reactivity in C02atmosphere. The chars were characterized by N2adsorption,FTIR and non-isothermal thermosgravimetric analysis.The result shows that SSA increases at first then decreases with the rise of pyrolysis temperature and reaches the maximum at900 °C. The pore size is mainly distributed in mesopore and micropore.The spectrum absorption of functional groups declines with the temperature increasing.800 °C is the critical condition. When temperature is below800 °C,the absorption reduces significantly as the temperature increases. While the absorption diminishes slowly when temperature is above800 °C. The aromatic degree increases with the rising of temperature.Gasification reactivity has little relevance with SSA.Key words：drop-tube furnace；fast pyrolysis ；specific surface area；FTIR；gasification reactivity煤气化是煤炭清洁高效利用的关键性技术[1].煤气化主要包括煤热解和煤焦气化，在气化过程中，热解产生的挥发分会与半焦作用，影响半焦结构，降低半焦反应活性.其原因主要有2个.1)热解或挥发分重整产生的自由基与半焦反应，占据半焦活性位.2)挥发分与半焦相互作用影响碱金属的迁移，改变催化剂的分布状态，降低气化反应速率[2’3].为了减少挥发分对半焦活性的影响，Zhang等>5]提出在煤收稿日期：2015 - 10 - 28. 浙江大学学报（工学版）网址：/eng基金项目：国家“973”重点基础研究发展计划资助项目（2012CB214906).作者筒介：孙强（1989 —），男，硕士生.从事煤炭分级清洁利用方面的研究.〇1^(31〇:0000-0002-5199-1217.£-1113丨1:31^叫丨31^@2_^.6(11^。

褐煤干馏半焦挥发分残留率的研究

ｃｏｎｔｅｎｔ
ｃｅｒｔａｉｎｐｅｒｉｏｄ。ｔｈｅｒｅｍａｉｎｅｄｖｏｌ—
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ｉｎｃｒｅａｓｅ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｒａｔｅｏｆｖｏｌａｔｉｌｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆ
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ｓｅｍｉｃｏｋｅｏｆｌｕｍｐｃｏａｌａｎｄｆｉｎｅｃｏａｌａｆｔｅｒｄｒｙｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｓｈｏｗｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ
控制器、电子天平、马弗炉、干燥器。实验采用管式炉加热进行干馏，在干馏过程中，管式炉底部通入一定量氮气，实验中通入氮气的压力和流量分别为０．０４ＭＰａ和０．４９８ｍｌ／ｍｉｎ。实验流程如图４所示。
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ｒａｉｎ时，半焦挥发分含率有所升高，其可能的
原因有：半焦在干馏过程中发生氧化；由于挥发分
中国煤炭第３６卷第９期２０１０年９月
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图２干馏９０ｒａｉｎ半焦挥发分残留率随干馏温度
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的变化曲线
对比图１和图２相同温度点时的半焦挥发分残留率可知，在相同的温度下，干馏半焦挥发分残留率随着干馏时间的延长而下降。干馏时间延长，挥发分不断析出，从而使干馏半焦挥发分残留率随着干馏时间的延长而下降。
由图３可知，干馏３０ｍｉｎ时，６００℃以后，随干馏温度的升高半焦挥发分残留率下降速度又减缓，这是由于随着挥发分的不断析出，半焦中挥发分的含量减少，但其下降速度仍高于５５０～５６０℃ 时下降速度。２粒煤实验

褐煤半焦中挥发分对半焦脱灰效果的影响

摘要以云南弥勒褐煤为原料，用中低温干馏对褐煤进行炭化处理，褐煤中的大部分水采使
分和挥发分气化除去得到褐煤半焦．制褐煤炭化条件 —— 炭化终温、化时间，到挥发分含量控炭得
பைடு நூலகம்
不同的褐煤半焦，用絮凝法脱灰，究半焦的脱灰效果，到适合脱灰的合理的半焦成分．灰后采研得脱将低灰半焦压制成型，可代替木炭作为硅冶炼还原剂，决木炭资源缺乏的问题．解关键词褐煤，炭化，半焦，絮凝法脱灰，冶炼硅
中图分类号ＴＱ５６Ｘ７１３３，０．
０引言
褐煤是我国重要能源之一，止１９年末已查截９６证可采用资源量为１． ×１９ｔ¨ 褐煤在我国多用８６０．】
的最佳工艺条件、絮凝脱灰的最佳工艺条件，为企业
实现产业化提供理论指导．
１实验部分
１１实验原料．
于直接燃烧，褐煤燃烧不但造成了大量能源的浪费，而且还导致严重的环境污染．煤的特点是挥发分褐高、水分高、固定碳含量低，热解加工焦油产率较但高和化学活性好，如果将这些性质进行合理利用，将
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第２９卷第４期２００６年ｌ０月
煤炭转化
Ｃ０ＡＩＣ０ＮＶＥＲＳ０Ｎ１
Ｖｏ【９ＮＯ．．２４

褐煤制半焦可行性分析

褐煤制半焦可行性分析褐煤是一种含水率较高的煤炭资源，通常其含水率在20%至40%之间。

由于其含水率较高，褐煤可以通过干燥和脱水等工艺进行预处理，以提高其燃烧效率和燃烧热值。

褐煤制半焦是将褐煤经过热解、焦化等工艺处理后得到的焦炭产品。

半焦具有较高的热值、较低的灰分和硫分含量，可以用于冶金、化工、军工等行业。

首先，从原料角度来看，褐煤作为一种广泛分布的煤炭资源，资源储量较大，且开采成本相对较低，因此褐煤作为原料制取半焦具备一定的优势。

同时，褐煤的含水率较高，通过脱水处理可以有效提高褐煤的燃烧特性和热值，进而对制取半焦产生积极影响。

其次，从环保角度来看，褐煤制半焦相对于其他煤种制焦的过程中，因为褐煤的含硫量较低，因此半焦的含硫量也相对较低，有利于减少有害气体的排放。

此外，褐煤为固体燃料，相对于液态燃料或气态燃料而言，其燃烧过程中产生的固体废弃物更易于处理和处置。

再次，从市场需求角度来看，半焦作为一种重要的冶金原料，在冶金、化工等行业具有广泛的应用。

随着中国经济的持续发展和社会的进步，对半焦的市场需求将逐渐增加，因此褐煤制半焦在市场上具备一定的前景和潜力。

然而，褐煤制半焦也存在一些问题和挑战。

首先，由于褐煤的含水率较高，制取半焦的过程中需要耗费大量能源进行干燥和脱水处理，这会增加生产成本。

其次，褐煤中的杂质较多，对设备的磨损和腐蚀较大，需要采取一定的措施来解决这些问题。

此外，褐煤的燃烧性能相对较差，需要引入其他燃料来辅助燃烧，进一步增加了生产成本。

综上所述，褐煤制半焦具备一定的可行性。

从资源角度来看，褐煤作为广泛分布且储量较大的燃料，具备一定的优势。

同时，其相对较低的硫分含量和固体废弃物易于处理的特点，使其在环保方面具备一定的优势。

但是，由于褐煤的含水率较高和燃烧性能相对较差，制取半焦的过程中会面临一些技术和经济上的挑战。

因此，在实施褐煤制半焦项目时，需要充分考虑这些问题，合理规划和设计生产工艺，并结合现代技术手段来解决这些难题。

关于炼焦煤中各项指标对炼焦影响的报告

关于炼焦煤中各项指标对炼焦影响的报告炼焦煤是高炉冶炼中的重要原料，其性能指标对炼焦过程和焦炭质量有着直接的影响。

炼焦煤主要分为硬煤和褐煤两大类，其中硬煤又可细分为无烟煤、烟煤和半烟煤。

本文将详细介绍炼焦煤中常见的各项指标，包括挥发份、固定碳、灰分、硫分、孔隙度等对炼焦过程和焦炭质量的影响。

首先，挥发份是指煤中在加热过程中蒸发出来的物质。

挥发份的含量会直接影响到炼焦煤的易燃性和燃烧热，过高的挥发份会导致炼焦过程中产生过多的煤气，降低焦炭的质量。

因此，一般炼焦煤的挥发份不宜过高，适宜范围为18%~35%。

其次，固定碳是指在高温条件下煤中不易挥发出来的部分。

固定碳含量的高低直接影响到焦炭的质量和热强度。

固定碳过低会导致焦炭质量较差，易碎，且燃烧性能较差；而固定碳过高则会导致焦炭变脆，易粉化。

炼焦煤的固定碳含量适宜范围为79%~86%。

第三，灰分是指煤中不可燃物质的含量，主要由煤中的矿物质组成。

过高的灰分含量会增加高炉操作难度，降低冶炼效率，同时也会增加焦炭的渣渣含量。

因此，理想的炼焦煤灰分应该尽可能低，一般范围为7%~10%。

第四，硫分是指炼焦煤中含有的硫的含量。

高硫分的炼焦煤会导致焦炭中含硫量升高，降低焦炭的质量和市场竞争力。

此外，高硫分的炼焦煤在冶炼过程中还会产生大量的硫化氢气体，对环境造成严重污染。

因此，一般炼焦煤的硫分要求低，适宜范围为0.4%~1.5%。

最后，孔隙度是指煤中微小孔隙的总体积占整个煤样体积的百分比。

孔隙度的大小会直接影响到煤的透气性和气体扩散性，从而影响到炼焦过程中的煤气生成和焦炭的质量。

孔隙度过高会导致焦炭结构疏松，密度低，热强度不足；而孔隙度过低则会导致焦炭密实度过高，气体扩散性差。

炼焦煤的理想孔隙度范围为35%~40%。

综上所述，炼焦煤中的各项指标对炼焦过程和焦炭质量有着重要的影响。

在实际生产中，通过合理控制炼焦煤的挥发份、固定碳、灰分、硫分和孔隙度等指标，可以获得较好的焦炭质量，并有效提高高炉的冶炼效率。

煤的水分灰分挥发分和发热量对燃烧性能影响

煤的水分灰分挥发分和发热量对燃烧性能影响煤是一种重要的化石能源，其燃烧性能直接影响着能源的利用效率和环境的污染程度。

煤的水分、灰分、挥发分和发热量是煤的基本性质指标，它们对煤的燃烧性能有着重要的影响。

首先，煤的水分是指煤中所含的水分的百分比。

当燃烧时，水分需要先蒸发出来才能进一步参与燃烧反应。

因此，煤中水分的含量越高，燃烧过程中需要消耗的能量就越多，燃烧温度也会降低。

这意味着煤的水分含量越高，燃烧性能越差，燃烧过程中能量的利用效率就越低。

其次，煤的灰分是指煤中不能燃烧的固体残渣的百分比。

灰分主要由煤中的无机物组成，包括金属元素、硅酸盐和其他无机盐等。

灰分的存在对煤的燃烧性能有着直接的负面影响。

首先，灰分中的无机物会影响煤的燃烧反应，使燃烧反应变得复杂，降低了燃烧过程中能量的释放效率。

其次，灰分中的金属元素可能会形成矿物质的熔融和粘结，产生炉渣，增加了燃烧过程中的阻力，降低了燃烧效率。

因此，煤的灰分含量越高，燃烧性能越差。

第三，煤的挥发分是指煤在加热升温过程中，从煤中释放出的气体以及形成的热解产物的百分比。

挥发分的存在对煤的燃烧性能有着重要的影响。

首先，挥发分的燃烧释放了大量的可燃气体，能够提供燃烧所需的热量，增加了煤的燃烧的活性，促进了煤的燃烧过程。

其次，挥发分的存在可以改善煤的燃烧特性，减少了炉渣的生成，提高了煤的燃烧效率。

因此，煤的挥发分含量越高，燃烧性能越好。

最后，煤的发热量是指单位质量的煤在完全燃烧时释放的热量。

发热量是评价煤的燃烧性能的重要指标之一、发热量越高，煤在燃烧过程中释放的热量越多，燃烧效率也越高。

高发热量的煤可以提供更多的热能，同样的工作可以用更少的煤实现，减少了煤炭的消耗和排放。

综上所述，煤的水分、灰分、挥发分和发热量对煤的燃烧性能有着重要的影响。

水分和灰分含量越高，煤的燃烧性能越差；挥发分含量越高，燃烧性能越好；发热量越高，燃烧性能越好。

因此，在使用煤作为能源时，我们需要选择水分和灰分含量较低，挥发分和发热量较高的煤种，以提高能源的利用效率和减少对环境的污染。

煤表征中各相关参数对煤质的影响

煤表征中各相关参数对煤质的影响1. 水分：含水量高对煤类的破碎，筛分不利；增加能量消耗，降低煤的发热量，提高生产成本；2. 灰分：灰分含量高，降低煤的发热量，影响炭化料及活性炭产品的机械强度，影响孔隙结构，降低吸附能力，产品杂质增加；灰分熔点低，在活化炉产品中易形成熔融状态，影响产品质量，严重时致活化炉报废；灰分中有些矿物如K2O、Fe2O3及Na2O 等可使催化煤中碳与水蒸气反应，加快反应速率，提高活化炉的产量；3. 挥发份：挥发份中等的焦煤、肥煤等烟煤一般不单独用于活性炭的生产，只能作为配煤用于生产活性炭，以降低焦油用量，提高活性炭强度，降低生产成本；挥发份较低的泥炭、褐煤和挥发份较高的无烟煤可直接用于煤基活性炭的生产；4. 碳：C，H是煤的基本指标。

将煤做动力原料时，可用元素分析数据，计算煤的发热量；含碳高的煤，挥发分少，炭化过程中不产生焦油，不粘结成块，得碳率高，热渣相对于较高；5. 氢：煤化工利用时，氢含量或C/H在很大程度上决定着焦化产品的产率；煤的元素组成中，含H越多，含碳就越少。

只有含C、H适中，挥发份适中，焦油产率高，黏结性最强，焦渣的序号最大，发热量最高；6. 氧：氧含量随煤中C含量的增大而增大，挥发份的减少而减少。

氧含量高的煤，燃点低，易着火；O/C原子比高的煤，对煤液化时氢耗，转化率和油产率有负面的影响；在制备水煤浆的过程中，O/C原子比高的煤，在相同的制浆条件下，要比O/C比低的浆体流动性差得多，其表观黏度将成倍增长；7. 氮：一般含量为1-2%，煤中的N在高温热解时，转化成氨及吡啶类有机含氮化合物，氮在氧化气氛转化成NOx，加上空气中的氮高温氧化，造成NOx对大气的污染；8. 硫：煤中的硫(St)以两种形态存在。

一为有机硫(So)，指与煤的有机质相结合的硫；二为无机硫，它是煤中矿物质内的硫化物硫(Sp)、硫酸盐硫(Ss)及以游离状态赋存于煤中的元素硫。

大部分有机硫化物、无机硫化物及元素硫属可燃硫，硫酸盐硫属不可燃硫。

半焦炭的灰分与挥发分对其性质的影响分析

半焦炭的灰分与挥发分对其性质的影响分析半焦炭是一种重要的煤炭衍生产品，广泛应用于铁炉料、合成气制备、化肥生产等多个行业。

半焦炭的质量参数，如灰分和挥发分，对其性质和应用具有重要影响。

因此，本文将对半焦炭的灰分与挥发分对其性质的影响进行详细分析。

首先，我们来了解一下半焦炭的灰分。

灰分是在焦炭高温燃烧过程中，煤炭中的无机物质在焦炭中残留下来的部分。

它通常由金属氧化物（如Fe2O3、CaO）、硅酸盐等组成。

灰分的含量直接影响着焦炭的质量和应用。

较高的灰分含量会增加焦炭的密度和硬度，降低其经济价值。

其次，挥发分也是影响半焦炭性质的重要参数。

挥发分是指在一定温度下，煤炭中可以挥发出的气体和液体的总量。

挥发分含量高的半焦炭在高温下易产生气体和液体，这些挥发分物质的释放会影响焦炭的强度和稳定性。

半焦炭的灰分和挥发分共同影响着焦炭的物理和化学性质。

首先，灰分和挥发分的含量变化会改变焦炭的密度和孔隙度。

较高的灰分和挥发分含量会增加焦炭的孔隙度，降低其密度。

而较低的灰分和挥发分含量则会对焦炭的导电性能产生积极影响，因为较低的灰分和挥发分含量意味着焦炭的晶体结构更加致密。

此外，灰分和挥发分的含量变化也会影响焦炭的燃烧特性。

较高的灰分含量会导致焦炭在燃烧时产生较多的烟雾和有害气体，而较高的挥发分含量则会增加焦炭的易燃性和燃烧速度。

其次，灰分和挥发分还会对焦炭的化学性质产生影响。

较高的灰分含量意味着焦炭中残留的金属氧化物和硅酸盐等物质较多，这些物质在焦炭的化学反应中可能起到催化剂的作用。

而较高的挥发分含量则会增加焦炭与其他化学物质（如氧气、水等）之间的化学反应速率。

因此，对于特定的应用领域而言，灰分和挥发分的含量变化均需考虑。

此外，半焦炭的灰分和挥发分对环境污染的影响也应予以重视。

高灰分和挥发分含量的半焦炭在燃烧时会产生更多的废气和废渣，其中包括大量的二氧化硫、一氧化碳和颗粒物等有害物质。

这些有害物质的排放将对大气环境和人体健康造成一定程度的影响。

挥发份含量对煅后焦及煅烧炉的影响

挥发份含量对煅后焦及煅烧炉的影响衡量煅后焦性能的一个重要指标就是煅后焦挥发份含量的高低，如果煅后焦含有过高的挥发份，会导致生阳极在焙烧生产过程中收缩比大，严重可造成阳极断裂。

当前，石油焦质量越来越不稳定，尤其是挥发份和含硫量指标变化较大，碳素企业想要生产出质量性价比高的阳极产品，首先必须对石油焦的挥发份和硫含量加以控制和掺配。

本文通过试验方式，分别将煅烧掺配好的7~13%的挥发份石油焦得到的煅后焦经检验分析后得到以下指标。

具体见下表1。

煅烧在某企业技术中心小型试验煅烧炉内进行。

表1 不同石油焦挥发份对生产的煅后焦质量指标的影响由表1可知，随着石油焦挥发份含量的由低到高，煅烧带温度也越来越高，煅后焦的挥发份含量、真密度、空气反应性及CO2反应性也呈现出由低到高的趋势。

通过对以上数据分析获悉：如果石油焦中的挥发份含量较小，不会出现太高的煅烧带温度，那么原料也得不到很好的煅烧，达不到煅烧工艺参数的要求，石油焦不会发生充分的物理化学反应，真密度也较低，体积收缩较小，从而失去煅烧的意义。

反之，如果石油焦含有过高的挥发份含量，首先导致炉温整体偏高，炉体也会受到破坏，使用寿命随之下降；其次导致罐内出现结焦，挥发份通道不畅，排料量降低，进而影响产品质量。

同时通过以上数据可以看到，对于挥发份较低的石油焦，其煅后焦质量并不稳定，在相同的煅烧条件下，得到煅后焦的真密度要比正常挥发份的煅烧后的煅后焦少0.02g/cm3,其他指标也比正常焦差，因而单纯使用这种挥发份较低的石油焦来作为原料，并不能满足优质阳极产品生产的要求。

该企业在石油焦煅烧当中主要采用的煅烧形式是大型罐式炉煅烧，此法有煅后焦比重高、煅烧温度高、炭质烧损少、煅烧能耗低等特点。

罐式煅烧炉全部依靠石油焦原料本身逸出的挥发份在火道中燃烧实现加热，而且火道和物料只间隔一道竖墙，可以充分利用原料的热能，符合节能发展方向。

但当原料挥发份含量偏低时，原料未得到充分煅烧，煅后焦指标较差，不适合生产优质阳极产品；当含有的挥发份偏多时，易导致整体炉温较高，需按一定比例掺配挥发份较低的石油焦，避免石油焦煅烧时造成炉内结焦，因此通过石油焦掺配工艺得到挥发份适宜的石油焦原料对提高产品质量及煅烧炉的使用寿命均有极大意义。

胜利褐煤快速热解特性

胜利褐煤快速热解特性许修强;丁力;郭启海;赵小楠【摘要】为考察热解温度对热解产物品质及挥发分残留的影响,在10 kg/h自制褐煤快速热解提质试验设备上,以胜利褐煤为试验原料,考察了400～900℃热解提质温度对热解产物产率、气体产物组成、半焦微观结构以及残余挥发分的影响.结果表明,随着热解温度的升高,半焦产率逐渐降低,气体产率升高,焦油的产率先升高后降低,700℃时焦油产率最大;热解气体中的CO2随着热解温度的升高逐渐降低,H2和CO含量随着热解温度的升高而增加;随着热解温度的升高,挥发分不断释放导致半焦含氧官能团以及高活性的小的缩合芳环减少;热解温度≥700℃,半焦残留的挥发分较低,固定碳较多,基本满足电石用焦的要求.%To investigate the influence of pyrolysis temperature on pyrolysis product grade and residual volatile,the effect of temperature from 400 ℃ to 900 ℃ on the yield of pyrolysis product,gas composition,micro-structure of char and the residual volatiles were examined in a 10 kg/h self-made experimental equipment for rapid pyrolysis of brown coal using Shengli brown coal as a raw material.Results show that char yield decreases and gas yield increases gradually with temperature.The tar yield increases firstly and then decreases,and reaches a maximum at 700 ℃.The CO2 in pyrolysis gas decreases slowly while H2 and CO increases with temperature.Besides,with rising of temperature,the volatiles release continuously,which leads to a reduction of O-containing functional groups as well as the highly active small aromatic ring matters.Less residual volatiles and more fixed carbon are left in char whenit is higher than 700 ℃,which can meet the requirement of calcium carbide coke.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2017(023)003【总页数】5页(P28-32)【关键词】胜利褐煤;热解;半焦;热解气;焦油【作者】许修强;丁力;郭启海;赵小楠【作者单位】神雾科技集团股份有限公司,北京102200;北京市低变质煤与有机废弃物热解提质工程技术研究中心,北京102200;神雾科技集团股份有限公司,北京102200;北京市低变质煤与有机废弃物热解提质工程技术研究中心,北京102200;神雾科技集团股份有限公司,北京102200;北京市低变质煤与有机废弃物热解提质工程技术研究中心,北京102200;神雾科技集团股份有限公司,北京102200;北京市低变质煤与有机废弃物热解提质工程技术研究中心,北京102200【正文语种】中文【中图分类】TQ530我国具有丰富的褐煤资源[1-2]。

温和热解条件下内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能

温和热解条件下内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能马淞江;刘晓芳;戴谨泽;戴财胜;刘学鹏;梁丽静【摘要】为研究褐煤半焦的高效洁净利用及其燃烧性能的判别,模拟工业生产中煤炭热解外热式直立炭化炉,组装煤炭热解实验装置对内蒙褐煤进行热解.采用热重分析法对半焦/煤进行燃烧性能研究,探讨了影响褐煤热解半焦燃烧性能的主要因素,并对半焦与煤的燃烧性能进行比较.结果表明:热解条件是影响半焦燃烧性能的重要因素,随热解温度的升高和热解时间的延长,内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能变差;半焦的燃烧性能与其本身的质量参数相关,用半焦的燃料比可以准确预测半焦的燃烧性能;对比半焦与煤的燃烧性能,发现内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能"异常"好,其主要原因是内蒙褐煤半焦具有发达的孔隙结构,碳的活性高,其性质类似于木炭,有优异的燃烧性能.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2015(040)005【总页数】7页(P1153-1159)【关键词】褐煤;半焦;热解;燃烧性能【作者】马淞江;刘晓芳;戴谨泽;戴财胜;刘学鹏;梁丽静【作者单位】湖南科技大学化学化工学院,湖南湘潭411201;湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室,湖南湘潭411201;湖南科技大学化学化工学院,湖南湘潭411201;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;湖南科技大学化学化工学院,湖南湘潭411201;湖南科技大学化学化工学院,湖南湘潭411201;湖南科技大学化学化工学院,湖南湘潭411201【正文语种】中文【中图分类】TQ530马淞江,刘晓芳,戴谨泽,等.温和热解条件下内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能[J].煤炭学报,2015,40(5):1153-1159.doi:10.13225/ ki.jccs.2014.1004Ma Songjiang,Liu Xiaofang,Dai Jinze,et bustion performance of semi-coke from Inner Mongolia lignite under mild pyrolysisconditions[J].Journal of China Coal Society,2015,40(5):1153-1159.doi:10.13225/ ki.jccs.2014.1004我国褐煤资源丰富,已探明褐煤的保有储量高达1 300亿t,约占全国煤炭总储量的13%,主要分布于内蒙古东部、黑龙江东部和云南东部[1]。

挥发份对焦炭质量的影响

挥发份对焦炭质量的影响
一般情况下，配煤挥发份过高或者过低，都会使得焦炭质量强度指标下降，最终导致冶金焦率降低、小粒焦和粉焦率升高。

这是因为煤的变质程度过高或者过低，都会使其粘结性和结焦性下降，只有变质程度适中的煤才具有较好的粘结性和结焦性；而煤的挥发份高低标志着其变质程度的高低；一般说来，煤的挥发份越高其变质程度就越小，煤的挥发份越小其变质程度就越大。

正因为如此，所以无烟煤挥发份太小、变质程度太高和长焰煤挥发份太高、变质程度太低均缺乏粘结性和结焦性，都不能高配比大量用于炼焦生产。

回过头来分析，为什么A、B两公司自投产以来，焦炭冶金焦率较低、粉焦率一直较高？究其原因，主要是这炼焦配煤加入的弱粘结性、高挥发份煤种配比偏高所致。

2005年1～9月份，A和B两公司配煤挥发份平均值分别是：32%、31.02%。

如此之高的配煤挥发份，不仅会使焦炭强度指标如：M40下降、M10上升，随之会使冶金焦率下降、焦粉率加大，还会使配煤结焦率降低（炼焦生产煤焦比加大）。

这样，特别是对于焦炉煤气还未得到完全、合理利用的焦化企业而言，过高的配煤挥发份，会使定量配合煤炼焦生产所取得的产值降低，使其应当得到的、并且相当可观的企业利润而白白流失掉。

这一点，通过如下分析就会显而易见。