型煤中钙基固硫剂的高温固硫特征

通过正交试验，在1250℃高温下，研究了用电石渣、消石灰和石灰石作固硫剂的型煤的燃烧固硫性能。结果表明，不同钙基固硫剂之间的固硫效果存在显差异，固硫剂种类和Ca／S摩尔比是影响型煤燃烧固硫效率的主要因素，床层高度对燃烧固硫有重要影响，鼓风量对固硫效率也有一定影响，其中石灰石的高温固硫性能最好。     

钢渣用作燃煤固硫剂的性能研究

为研究燃煤固硫过程中钢渣的固硫性能,分析了固硫过程的工艺参数钙硫比、空气流量、炉温、炉内停留时间等单因素对固硫率的影响,并设计正交实验分析各因素对固硫率主次顺序的影响,确定了最优实验参数。使用X射线荧光光谱仪(XRF)分析了灰渣的结渣性和钢渣的固硫效果;应用X射线衍射光谱仪(XRD)表征了钢渣与固硫灰渣的衍射峰,进一步反映了钢渣的固硫性能;采用扫描电镜(SEM)表征了固硫灰渣的显微形貌,比较了钢渣固硫前后的表面结构和微观形貌,验证了其他表征结果的合理性。结果表明,钢渣在900 ℃高温下具有较好的固硫性能,固硫率达到63.17%,加入2%碳酸钠助剂后钢渣的固硫率可以达到70.08%。     

改性电石渣高温固硫性能研究

采用正交试验,添加4种单组分添加剂以及复配对电石渣进行改性,在高温条件下进行固硫实验,研究最佳添加量及改性电石渣对固硫率的影响。结果表明：在Ca/S摩尔比为1.8、固硫温度为1 000 ℃时,单组分添加剂和复合添加剂对改性电石渣固硫率都有不同程度的提高,复合添加剂Fe2O33%,MnO28%,K2CO36%,粉煤灰6%（占电石渣的百分比）的固硫效果最佳,其固硫率高达73.77%,较相同条件下未改性电石渣的固硫率提高18.67%。     

石煤燃烧硫析出动态特性

对浙江省8种石煤的硫析出特性及加入钙基固硫剂以后的影响进行了研究，得出了石煤的硫析出特性与其他煤种有相似之处：即有2个明显的硫析出峰值；燃烧温度对硫析出有很大的影响，温度升高，硫析出量增加，析出时间提前；在1 200 ℃时已经有超过95％以上的硫分解析出.同时得出钙基固硫剂对于石煤的硫分析出有很明显的抑止作用，方解石和石灰石脱硫率为40%~50%，纳米碳酸钙达到70%.     

碱性废渣用于煤燃烧固硫的性能与改性

试验研究了5种碱性废渣和1种石灰石在煤燃烧中的固硫性能,以及复合、调质对固硫性能的影响,探讨了固硫剂孔结构和成分对固硫能力的影响.结果表明：在燃烧温度为900～1 000 ℃条件下,与石灰石相比,电石渣和白泥固硫率较高,而碱渣、赤泥、盐泥固硫效果较差.在燃烧温度900 ℃左右乙醇和醋酸调质可明显改善固硫.随燃烧温度升高,乙醇改良作用减弱,而醋酸调质减弱了赤泥之外的固硫性能.优化碱性废渣和石灰石复合,可提高固硫剂的固硫率和利用率.     

含铅固废还原固硫混合熔炼工艺研究

为解决湿法炼锌渣和废铅酸蓄电池铅膏等含铅固废难以经济有效回收利用的难题, 提出了一种含铅固废还原固硫混合熔炼新工艺。采用单因素试验分别考查了还原剂配比、碳酸钠配比、设定铁硅比FeO/SiO₂和钙硅比CaO/SiO₂等因素对熔炼效果的影响, 获得的最佳工艺条件为: 还原剂配比10%、Na₂CO₃用量4%、设定铁硅比1.4、钙硅比0.5, 在此条件下, 铅平均直收率为91.98%、渣含铅0.68%、锍含铅4.33%, 综合固硫率82.47%。该工艺流程短、清洁高效, 可实现一步炼铅和固硫熔炼。     

添加剂对Ca(OH)_2固硫性能的影响研究

从不同钙硫比、单组分及复合添加剂等方面研究了添加剂对Ca(OH)2固硫性能的影响。研究结果表明:单组分添加剂均使Ca(OH)2的固硫效果有不同程度的提高,固硫率提高了10.00%,其中MnO2对提高Ca(OH)2的固硫效果最显著;复合添加剂CeO2和MnO2对Ca(OH)2的固硫效果与单组分添加剂MnO2对Ca(OH)2的固硫效果相比较,固硫率提高了12.90%;加入Fe2O3、Al2O3和SiO2进行三因素三水平正交的试验结果表明,Fe2O3和SiO2两个因素影响显著,Al2O3因素影响不显著,确定A3B1C2为最佳配比条件。     

固硫剂的制备

简述了固硫剂固硫技术的机理,通过理论分析及试验研究提出在一定温度下,由电石渣与盐泥制得复合固硫剂具有较好的固硫效果,固硫率可达60%,其最佳盐泥用量为0.5%。     

电石渣干法烟气脱硫技术的研究进展

该文介绍了电石渣干法烟气脱硫的脱硫原理,综述了电石渣干法烟气脱硫中燃烧温度、钙硫比、添加剂等因素对脱硫效率的影响。展望了电石渣干法烟气脱硫的发展前景。     

燃煤高温复合固硫剂的研究

开发了一种新的复合固硫剂, 其最佳配方为: 石灰为复合固硫剂的主成分(钙硫比为1.75), XMK-1、XMK-2和XMK-3 3种添加剂的用量(相对原煤质量)分别为4.0%、1.0%和0.5%。复合固硫剂在1 150℃时仍能使型煤保持70%以上的固硫率并且能满足褐煤、烟煤、无烟煤等不同中、高硫煤种的高温固硫。3种添加剂的适量加入均能提高固硫剂的固硫效果, X射线衍射的测试结果表明, XMK-2、XMK-3的固硫机理主要是形成包裹硫酸钙的耐热物相, 阻止了硫酸钙的进一步分解。     

强矿震临界破裂阶段的岩体弹性波场

为探索井田范围较大尺度岩体破裂失稳的危险性预测,以抚顺老虎台井田为工程背景,反演连续12个月矿震弹性波的传播速度比（v_P/v_S）和质点振动振幅比（A _S/A _P）,分析强矿震临界发生阶段的弹性波场变异特征。结果显示,M_L≥1.5矿震的波场信息较敏感,在M L≥3.0（E≥1.8×10⁸J弹性能）矿震前,波速比和振幅比绝大多数存在显著的低值异常,预测M _L≥3.0矿震的信度分别为0.79和0.93,虚假异常和缺失异常较少,具有良好的应用前景。波速比和振幅比在强矿震临界破裂前存在的降低和恢复过程,可能指示能量核心区岩体的张性破裂扩容和裂隙闭合过程。     

分散度对煤粉爆炸特性的影响

煤矿工作面煤尘呈多分散性,因此采用单一粒径的煤样评估煤尘爆炸风险存在缺陷。为了研究分散度对煤尘爆炸特性的影响规律,找出合适的平均粒径表示方式来评估分散度对爆炸风险的影响,以5种粒径分布范围相同但分散度不同的煤样为研究对象,采用20 L爆炸球实验装置,测量样品的最大爆炸压力P_(ex)、最大爆炸压力上升速率(dp/dt)_(ex)、开始点火至最大爆炸压力的时间段t_1和开始点火至最大爆炸压力上升速率的时间段t_2四个参数。后续采用热值分析、扫描电镜试验方法探究不同分散度煤尘的反应程度。借助方差分析和斯皮尔曼相关性分析研究测量结果组间的差异性、不同粒径表示方式与爆炸特性参数的相关性。实验结果表明:对于具有相同粒径分布的煤粉,分散度对煤粉爆炸反应速率影响较大。小粒径煤尘颗粒的质量分数越大,反应速率越快,反应越充分,释放的能量越大。当小粒径煤尘质量分数达到30%时,最大爆炸压力上升速率显著增大,t_1和t_2明显减小。粒径最小的原始样品3的爆炸产物热值最低,且爆炸产物表面形成了较为丰富的孔洞结构,说明小粒径煤尘较快的脱挥发速率能增加爆炸的反应程度。D_(10),D_(25)(为投影面积的10%和25%的颗粒直径)、D_(3,2)(索特尔直径)与最大爆炸压力上升速率、t_1和t_2三个参数的斯皮尔曼相关系数均落在高度相关和显著相关的区间,呈现出较好的相关性。对于多分散性的煤尘,D_(10),D_(25)和D_(3,2)可以较好的评估分散度对煤尘爆炸特性的影响。     

流动注射-离子交换分离-二溴邻硝基苯基荧光酮光度法测定煤中锗

针对国家标准测定煤中锗存在的缺点，研究了流动注射-离子交换分离-二溴邻硝基苯基荧光酮光度法测定煤中锗含量的分析方法.该法采用流动注射技术进行痕量锗的离子交换分离与富集，在0.40 mol/L的HCl介质中，Ge⁴⁺与Cl-形成络阴离子，被阴离子交换树脂交换富集，用0.60 mol/L的HNO₃-1.5%柠檬酸溶液洗脱，用二溴邻硝基苯基荧光酮（DBoN-PFO）光度法测定锗，大量共存离子不干扰锗的测定.测定样品的相对标准偏差为2.67%~5.02%（n=8），加标回收率为96.39%~103.63%，方法的检出限为0.18μg/L，其准确度和精密度均满足国家标准的要求.     

煤泥干粉在流化床中燃烧特性的实验研究

为了探索煤泥燃烧利用的新途径,首先研究了煤泥干粉的燃烧动力学,然后在高2 000 mm、内径100 mm实验室规模的流化床中系统研究了其燃烧特性。结果表明,煤泥干粉燃烧为一级反应。在床温900 ℃、床料为40目石英砂的条件下,当u/umf＞6,即操作气速过高时,由于煤泥干粉粒径较细,煤泥在床内停留时间较短,燃烧不充分,炉内轴向温度与烟气中CO,SO2,NOx等污染物浓度波动大;当u/umf＜2时,由于气速过低,流化质量差,密相区物料出现沉积,导致炉内煤粉出现“爆燃”;在u/umf为2~6之间,随着流化气速增加,CO,SO2,NOx等烟气组分均明显增加。当以相同Ca/S摩尔比加入石灰石后,随流化气速降低,气体停留时间增加,SO2和石灰石的气固接触改善,炉内脱硫效率提高。     

TG-DTA-FTIR技术对煤氧化过程的规律性研究

利用TG-DTA-FTIR联用技术，测定煤升温氧化过程不同阶段起始温度、吸氧量、放热量、释放气体初温与成分以及燃点等参数，提出了用某个温度下煤的吸氧量或在整个氧化阶段总吸氧量来表示煤的自燃倾向性高低的不合理性；给出了用100~200 ℃温度段的吸氧速率q′_T指标进行煤自燃倾向性高低评判方法.     

利用库仑法测硫仪测试碳酸钙固硫效果的试验研究

介绍了采用库仑法测硫仪测试碳酸钙的固硫效果的条件试验,并对温度与钙硫比对固硫效果的影响进行探讨。试验结果分析表明,采用合适的钙硫比及燃烧温度等条件能够提高碳酸钙的固硫效果。     

考虑两侧煤柱与弹性煤体基础的基本顶板初次破断特征

建立考虑两侧煤柱支撑与实体煤作为弹性基础的基本顶板初次断裂力学模型,采用差分算法及主弯矩破断准则计算研究得到如下结论。① 基本顶初始断裂位置为偏较弱煤柱侧悬顶区中部下表面(弹性基础系数k较小,基本顶厚度h、弹模E较大时),反之为偏较弱煤柱侧的长边实体煤区上表面;② 两侧煤柱的宽度L1,L2及支撑系数km1,km2改变时,基本顶中部区与实体煤区的主弯矩及位置几乎不改变,而两侧煤柱区的主弯矩及位置变化显著;③ E,h大,而L1,km1,L2,km2小时,基本顶在两侧煤柱区不断裂,破断顺序为:偏较弱煤柱侧的悬顶区中部下表面→偏较弱煤柱侧长边实体煤区上表面,断裂特征为非对称“=-X”型;反之基本顶在煤柱区会断裂,破断顺序为:偏较弱煤柱侧长边实体煤区上表面→偏较弱煤柱侧悬顶区中部下表面→较强煤柱区上表面→较弱煤柱区上表面,断裂特征为非对称“O-X”型;而L1,km1较小,L2,km2较大时,只较弱煤柱侧基本顶不破断,最终断裂形态为非对称“U-X”型;④ 比值k/E或k/(Eh3)不变(k,E,h改变时,km1及km2与k保持某个任意比值不变),基本顶破断规律不变。     

噻吩结构与O_2反应机理的理论研究

为研究煤自燃的反应机理,利用Gaussian 03程序,采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-311G水平下研究煤结构中噻吩型有机硫与O2反应机理。由计算结果可知,反应物的初始连接方式有3种,其中Path 1的反应物经过过渡态TS1异构化为中间体IM1是无需克服势垒的放热过程,这说明煤中的噻吩结构无需从外界吸收热量,与氧气接触即可被氧化。此反应主要有6条反应路径,其中,Path 2是反应的主要反应路径,其速控步骤为过渡态TS6,需要克服的势垒为117.06 kJ/mol,其产物P2(C4H4O+SO)是反应的主要产物。     

CaSO_4/膨润土载氧体煤直接化学链燃烧中PAHs的生成

为了控制煤直接化学链燃烧中多环芳烃(PAHs)的生成,减少载氧体表面的积碳现象,在模拟化学链燃烧反应器中,采用机械混合法制备的CaSO_4/膨润土载氧体与煤发生化学链燃烧反应,利用气相色谱仪对PAHs进行定性和定量分析,研究了不同煤种、不同温度、不同载氧体/煤比例PAHs的排放特征。结果表明,随挥发分的增加,不同煤种生成的PAHs总量分布依次为:无烟煤烟煤1烟煤2烟煤3。煤中含碳量、H/C摩尔比、O/C摩尔比对PAHs的生成也有一定的影响。化学链燃烧反应主要生成2环、3环芳烃,4环、5环芳烃相对较少,均没有生成6环芳烃。当温度为900℃,载氧体/煤为2.4时,CaSO_4/膨润土载氧体与烟煤3反应生成的PAHs总量最少。     

同步硝化反硝化技术处理煤气化废水试验研究

针对煤气化废水的水质特点,采用同步氧化工艺进行中试研究,分析同步氧化装置对主要污染物的去除能力,考察溶解氧(DO)、水温(T)、p H、ρ(COD)/ρ(TN)等主要环境因素对脱氮效果的影响。结果表明:在HRT为55.6 h,ρ(COD)=631~973 mg/L,ρ(NH+4-N)=215~261 mg/L,ρ(TN)=232~284 mg/L,ρ(SS)=131~167 mg/L,p H=7.82~8.35的进水条件下,最终出水CODCr,NH+4-N,TN及SS的最大质量浓度分别为23.2,1.34,73.3和21.2 mg/L,平均去除率分别为97.1%,99.4%,74.7%和87.9%,出水CODCr,NH+4-N及SS质量浓度满足DB 37/599—2006中重点保护区域的水质排放要求;该技术以同步硝化反硝化(SND)的方式实现高效脱氮,脱氮的最佳环境条件为ρ(DO)=2.0~2.5 mg/L,T=26~30℃,p H=7.5~8.0,ρ(COD)/ρ(TN)=8~9。