利用陽離子交換樹脂對準(zhǔn)東煤脫鈉提質(zhì)的研究.pdf

1、新疆是我國非常寶貴的的能源生產(chǎn)基地，蘊(yùn)藏著豐富的煤炭資源，尤其是準(zhǔn)東地區(qū)。但因其特有的成煤環(huán)境條件，使得準(zhǔn)東煤內(nèi)暗藏了大量的堿金屬元素，其高堿金屬含量的特點(diǎn)，易引發(fā)準(zhǔn)東煤在電力應(yīng)用過程中鍋爐受熱面大面積結(jié)渣、腐蝕、積灰等不良現(xiàn)狀。為緩解燃用準(zhǔn)東煤的不利現(xiàn)狀，使其能夠大規(guī)模應(yīng)用，針對準(zhǔn)東煤的相關(guān)試驗研究具有深遠(yuǎn)的重要意義。
　　本文的研究煤種為準(zhǔn)東五彩灣煤。從基礎(chǔ)性實驗著手分析煤質(zhì)特有性質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)：五彩灣煤含有12.45％的Mad

2、、21.25MJ·kg-1的Qnet,ad、30.42%的Vad，其含量均位列中等，而灰分含量、氮和硫含量等都很低；在五彩灣煤煤灰中，堿金屬氧化物占比偏高，其中氧化鈉高達(dá)6.55%，并且灰熔融溫度較低，結(jié)渣傾向嚴(yán)重；在逐級萃取實驗中發(fā)現(xiàn)五彩灣煤中以水溶性鈉含量最高，高達(dá)65%。
　　針對五彩煤高鈉特點(diǎn)，安排實驗對五彩灣煤進(jìn)行脫鈉提質(zhì)研究。在五彩灣煤內(nèi)鈉的賦存型態(tài)中以水溶鈉為主，所以本文采用添加陽離子交換樹脂的水溶液和無添加的水溶液

3、洗滌五彩灣煤去除水溶性鈉。實驗發(fā)現(xiàn)：單純水洗五彩灣煤，隨著水煤比的增大鈉脫除量也增加，并且洗滌溫度越高鈉脫除效果越好。當(dāng)洗滌時間延長到脫鈉量不再變化時，洗滌時間將不再影響洗滌效果，而隨煤粉粒徑曾大，煤粉比表面積的減小，洗煤脫鈉效果會變差；在相同條件下，添加陽離子交換樹脂洗滌五彩灣煤洗滌效果優(yōu)于單純水洗。洗滌時間和煤粉粒徑的影響效果與單純水洗類似，而溫度在60～80℃之間的脫鈉效果最好，這與樹脂的本身的性能有關(guān)。根據(jù)正交試驗，實驗中脫鈉效

4、果的影響順序為：洗滌溫度>洗滌時間>粒徑。
　　經(jīng)過洗滌后的五彩灣煤，水洗可去掉煤中70%的水溶性鈉，而添加陽離子交換樹脂后可去掉90%的水溶性鈉。經(jīng)添加樹脂洗煤之后，煤中鈉元素含量減少，且灰分中的氧化鈉降低到2%以下，煤灰的酸堿比降低，結(jié)渣強(qiáng)度減弱。通過熱重分析，洗后煤的燃盡溫度提高，灰分含量降低，煤質(zhì)特性得以提升。對樹脂脫鈉后的煤粉摻混高嶺土做灰熔融特性實驗發(fā)現(xiàn)：隨著摻燒高嶺土的比例增大，灰熔點(diǎn)呈現(xiàn)先將后升的趨勢，在3%的高嶺