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贵州典型煤种中汞赋存状态分析及温和热解释放研究

作　者: 曹娜
导　师: 陈刚
学　校: 华中科技大学
专　业: 热能工程
关键词: 汞硫赋存状态温和热解化学热力学平衡
分类号: TK16
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 45次
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内容摘要

当今社会的能源生产,很大程度上仍然依赖煤炭的燃烧。燃煤引起的环境污染问题日益得到人们的重视,尤其是有害痕量元素的污染。国内外研究已经证明燃煤汞排放不但与煤中汞的含量有关,也与汞在煤中的赋存状态有关。原煤燃烧前温和热解已经证明是一种有效的脱除煤中硫和汞的方法。研究同样表明温和热解脱汞率的高低与汞在煤中的赋存状态有关。本文针对两种贵州典型高汞高硫含量的烟煤中的汞和硫的赋存形态进行了分析和研究,并采用化学热力学平衡分析预报了热解过程中汞和硫的形态转化。本文以贵州LZ和ZY两种高硫高汞的烟煤作为研究对象,首先通过一系列实验手段,如煤浮沉实验、形态硫测定实验、微波消解结合冷原子荧光光谱法测定汞含量实验、ICP-AES实验、LTA-XRD实验、逐级化学提取实验等,对煤样中的汞和硫含量及其赋存状态进行了研究。结果表明,LZ煤样中的汞主要赋存于黄铁矿中,硫主要来自硫铁矿硫。ZY煤样中的汞主要赋存于高岭石中,硫主要来自有机硫。并利用水平管式炉对两种煤样进行了燃烧前温和热解实验,研究煤样在惰性气氛和微氧化性气氛下汞和硫的脱除特性。研究结果表明,微氧化性气氛可以有效的促进煤中硫铁矿硫的脱除,而对有机硫脱除的效果不明显,并且微氧化性气氛可以在350-400℃范围内促进汞的脱除。最后采用化学热力学平衡计算软件FactSage,对煤燃烧和热解烟气中汞和硫的形态分布进行了预报,并全面考察了气氛、硫-氯比、压力对汞形态分布的影响。研究表明,气氛和硫氯比对烟气中汞形态分布具有很大影响。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 选题依据及研究意义  8-10
  1.2 国内外研究进展  10-13
  1.3 本文主要研究内容和研究方法  13-15
2 煤中汞和硫赋存状态研究  15-34
  2.1 引言  15
  2.2 煤样各密度段汞与硫分布情况研究  15-20
  2.3 汞、硫、灰分相关特性  20-25
  2.4 汞、硫、矿物相关特性  25-33
  2.5 本章小结  33-34
3 原煤煤样燃烧前温和热解实验  34-43
  3.1 引言  34
  3.2 温和热解实验  34-35
  3.3 温和热解实验结果及讨论  35-42
  3.4 本章小结  42-43
4 汞和硫的热力学平衡计算  43-59
  4.1 引言  43
  4.2 热力学平衡计算介绍  43-46
  4.3 热力学平衡计算  46-58
  4.4 本章小结  58-59
5 全文总结及建议  59-61
  5.1 全文总结  59
  5.2 进一步工作建议  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-68
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文目录  68

贵州典型煤种中汞赋存状态分析及温和热解释放研究

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