废塑料与煤共焦化所得焦油成分分析

介绍了废塑料与煤共焦化2kg模拟焦炉实验,并用色谱质谱联检仪(GC/MS)对实验所得煤焦油、塑料焦油和共焦化焦油进行了分析,结果表明:与纯煤焦油相比,废塑料与煤共焦化所得焦油苯类增加4.840%,萘类增加4.172%,酚类增加8.754%,烷烃类减少4.446%,烯烃类减少16.472%;碳原子数小于10的轻质油组分增加4.123%,而对碳原子数为11~18的中质油组分影响不明显;废塑料与煤共焦化使得焦油芳香族烃含量增加,轻质油含量增加,焦油组成呈现"环构化"和"轻质化"趋势。     

煤预处理炼焦的实验研究

采用首钢炼焦煤为实验原料，进行了煤预处理炼焦的实验研究。其中，煤预处理的主要目的是提高炼焦煤的堆密度和降低其水分。研究结果表明，使用预处理后的煤炼焦可在弱粘煤配比提高到45%以上时仍能全面提高焦炭质量；能显著提高炼焦生产能力、减少焦化废水，并能缩短炼焦时间；炼焦的副产品，焦油中芳香烃明显增加，煤气中氢气增加，甲烷减少。     

采用煤矸石和用后 Al2O3-SiC-C铁沟料合成β-SiAlON

在热力学分析的基础上,以用后Al2O3-SiC-C铁沟料、煤矸石和活性炭为主要原料,采用碳热还原氮化法合成了β-SiAlON。详细讨论了合成温度(1 723和1 823 K)、活性炭加入量(理论需碳量、过量15%、过量30%和过量45%)、Si与Al元素摩尔比(分别为3:3,3.5:2.5和4:2)和煤矸石种类(低碳煤矸石和高碳煤矸石)对合成β-SiAlON的影响,并采用XRD、SEM和EDS等对合成产物进行分析。结果表明:(1)当合成温度由1 723 K增加到1 823 K时,合成后试样中β-SiAlON相含量增加,O’-SiAlON和α-Al2O3的含量降低;(2)加入过量的活性炭有利于合成后试样中β-SiAlON相含量的增加;(3)随着Si、Al元素摩尔比的增大,合成后试样中β-SiAlON相含量增多;(4)采用低碳煤矸石的试样中β-SiAlON相含量高于采用高碳煤矸石的,其原因是配料时前者中配入的活性炭更多,而活性炭的活性较高,更有利于促进碳热还原氮化反应的进行。     

固废基路用胶凝材料配制及性能研究

以粉煤灰、电石渣、脱硫石膏、钢渣、矿渣等工业固体废弃物为主要原料,配制道路水稳层路用胶凝材料,全部或部分替代路用水泥,开展原料预处理加工和配比优化实验,考察原料细度和原料配方对胶凝试块强度的影响。结果表明：通过粉磨机械力活化,可明显增强固废的胶凝活性,其中,适宜的粉煤灰、电石渣、脱硫石膏、矿渣粉的中位径D50范围为8~12 μm,而适宜的钢渣微粉中位径D50为5~8 μm之间;通过固废超微粉原料间配方优化,可获得7 d和28 d强度分别为29.3 MPa和37.5 MPa的70%固废掺加量的无机胶凝粉体材料,该固废优化配比为粉煤灰：电石渣：脱硫石膏：钢渣：矿渣=31.8∶13.6∶9.1∶27.3∶18.2,按比例加入30%P·S42.5水泥,在此配方体系下,胶砂试块强度可以达到或超过纯路用32.5水泥强度指标。     

利用铁尾矿高温改性钢渣的性能

研究了铁尾矿高温改性处理对钢渣体积稳定性和胶凝性能的影响,结合X射线衍射分析、扫描电镜观察和能谱分析等测试方法,对改性钢渣的矿物组成和微观形貌进行了分析.发现铁尾矿的高温改性显著降低了钢渣中游离氧化钙(f-CaO)的含量,提高了钢渣胶凝性能.铁尾矿掺加质量分数为20%和处理温度为1250℃时,钢渣中f-CaO的质量分数由4.84%降低至1.82%,降幅达到62.4%,28d活性指数比原始钢渣体系提高5.6%.铁尾矿掺量由10%增加至30%时,改性钢渣中相继出现镁蔷薇辉石、镁黄长石和钙镁辉石等硅酸盐矿相.高温改性过程促使RO相分解,RO相中的FeO转化为磁铁矿相(Fe₃O₄).      

钢渣矿渣掺合料对水泥性能的影响

研究了钢渣的掺入量对水泥浆体性能的影响,以及钢渣单掺和钢渣与矿渣复掺对水泥胶砂强度的影响。结果表明:钢渣的掺入可以改善水泥浆体的流动性,凝结时间随钢渣掺量增加而延长。单掺钢渣时,水泥胶砂强度下降明显。钢渣与矿渣复掺会相互激发、相互促进水化,水泥胶砂强度变化不大,且钢渣在复合粉中的比例为20%,替代水泥量为50%时,28 d强度已超过基准样。     

煤-合成气共热解特性的研究

选用山东黄县褐煤分别在高压热天平及10g固定床反应器中与合成气共热解对其热失重行为、不同热解终态温度下产物分布及热解半焦燃烧特性进行了详细考察。结果表明,煤－合成气共热解具有与加氢热解基本相似的热失重行为即具有较为明显的热分解和加氢热解失重峰。固定床热解总转化率、焦油收率及热解水分均随终态温度升高而增加,热解半焦燃烧着火点、燃尽温度均随热解终温升高而增加。     

焦炉煤气综合利用技术

焦炉煤气是焦化行业重要的副产品,其中的氢气和甲烷是工业行业极其宝贵的资源,但是目前我国高附加值利用焦炉煤气的比例很少.针对目前国内外焦炉煤气的利用现状,综述了焦炉煤气普遍应用的领域和途径,以期对我国焦化行业焦炉煤气高附加值利用提供指导.     

粉煤灰提铝硅钙渣矿化固定CO2

矿化是CO2减排和资源化利用非常重要的途径,而粉煤灰提铝后的硅钙渣因碱性物质含量高可以用作矿化原料.本文采用pH值在线测试方法,分别对硅钙渣水解、矿化速率进行监测.采用XRF、XRD、FT-IR、SEM-EDS和TGA分析测试手段,分别对原料及水解、矿化产物的化学组成、矿物组成、特征官能团、微观形貌特性和热失重特性进行了表征.结果 表明,在温度为55℃,固液比为1∶10,搅拌速率为300 r/min的条件下,硅钙渣水解后pH值达到10.91.待pH值稳定5 min后,以1.2 L/min的流量通入CO2,矿化反应于850 s内完成.矿化反应后的固相产物为CaCO3 、C-S-H,液相产物为CaCO3、Na2 CO3及C-S-H.所生成的CaCO3全部为方解石型,未见其它晶型生成.在常压、反应温度为55℃,未加任何化学试剂的低成本条件下实现了硅钙渣矿化固定CO2.硅钙渣的固碳率为9.25％,即92.5 kg CO2/t硅钙渣.     

不同气氛下煤—废塑料共热解特性的对比研究

实验在１０ｇ固定床反应器中考察了兖州高硫煤与５％聚乙烯（ＰＥ）混合分别在焦炉煤气（ＣＯＧ）,Ｈ２和Ｎ２气氛下共热解产物收率及硫、氮分布。结果表明,与原煤热解结果相比,添加５％ＰＥ后兖州烟煤在焦炉气气氛下共热解中净煤热解焦油（扣除ＰＥ自身热解产油量）增加５．７％,水分降低１．８％,增加的焦油量与降低的水分分别占原煤热解焦油及水分产量的２３．２％和１７．３％;在Ｈ２气氛下热解焦油收率略有降低,半焦和水