第一篇：洁净煤技术
洁净煤技术复习题库
1气流床气化法：是用极细的粉煤为原料，被氧气和水蒸汽组成的气化剂高速气流携带进入气化炉气化的方法。在气化炉内，细颗粒粉煤分散悬浮于高速气流中，并随之并行流动，这种状态即称气流床。2费托合成：CO 在固体催化剂作用下非均相氢化生成不同链长的烃类混合物和含氧化合物的反应。
3型煤：用一定比例的粘结剂、固硫剂等添加剂，采用特定的机械加工工艺，将粉煤或低品位煤制成具有一定强度和形状的煤制品。4煤气甲烷化：甲烷化过程主要是使煤气中的H2和CO在催化剂作用下发生反应生成CH4的过程。
5煤化作用：泥炭或腐泥转变为褐煤、烟煤、无烟煤的地球化学作用。包括煤成岩作用和煤变质作用。
6半水煤气：在合成氨工业中为了满足合成气对N2的需求，通常在原有水煤气制备工艺的基础上配入部分N2，由此得到的煤气为。7煤气化：煤的气化过程是一个热化学的过程，它以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）蒸汽或氢气为气化剂，在高温的条件下，通过部分氧化反应将原料煤从固体燃料转化为气体燃料的过程。8干馏：是煤炭在隔绝空气的条件下，在一定温度范围内发生热解，生成固体焦炭、液体焦油和少量煤气的过程。
9酸雨：由于空气污染物而造成的酸性降水，当PH<5.6时为酸雨。10流态化：固体颗粒在自上而下的气流作用下，在床内形成具有流体性质的流动状态。11重介质选煤：是用密度介于煤与纤石之间的重液或悬浮液作为分选介质的选煤方法。重介质选煤的的基本原理：阿基米德原理。12水煤浆：是一种煤基的液体燃料，一般是指由60%-70%的煤粉、40%-30%的水和少量化学添加剂组成的混合物。
13煤的直接液化：又称加氢液化；一般是指将煤粉、催化剂和溶剂的混合在液化反应器中，在适宜的温度和压力条件下，将煤直接转化为液化油的过程。
14煤的间接液化：先通过煤气化生产合成气（CO+H2），将煤的大分子结构完全破坏，然后通过高活性催化剂作用在合成器合成产品。15煤的液化:是指在特定的条件下，利用不同的工艺路线，将固体原料煤转化为与原油性质类似的有机液体，并利用与原油精炼相近的工艺对煤液化油进行深加工以获得动力燃料，化学原料和化工产品的技术系统。
16燃烧引起的大气污染物有气态污染物（SO2、NOx、Hg、N2O、CO、CO2）、颗粒物（飞灰、烟煤）、有机污染物（碳氢化合物、PAH）、痕量重金属（Cd、Ni、Cr、Pb、As、Se、Ba）。
17煤的气化按反应器混合物流动状态分为固定床、流化床和气流床。18影响气化效率的因素有原料煤、气化剂、操作条件、不同的气化方法。
19常压移动床气化法通常包括煤气发生炉气化法、水煤气气化法和相应的两段炉气化法。
20脱硫工艺中采用的脱硫剂：钙法：CaO、CaCO3、Ca(OH)2；钠法：NaCO3、NaOH；氨法：液氨、NH4OH、NH4HCO3；镁法：MgO、Mg(OH)2；氧化锌法：ZnO；氧化铜法：CuO；活性炭法：C；海水法：H2O 21煤液化的产物是前沥青烯、沥青烯和油。F-T合成反应器有固定床、流化床、浆态床反应器三种类型。23煤制甲醇工艺主要由煤气化、合成气净化、合成甲醇和甲醇精馏4部分组成。
24煤直接液化一般工艺过程步骤为：将预处理好的煤粉、溶剂和催化剂按一定比例配成煤浆，然后经过高压泵与同样经过升温加压的氢气混合，再经过加热设备预热至400C左右，共同进入具有一定压力的液化反应器中进行液化。
25烟气湿法脱硫的优点及缺点？
答：由于是气液之间反应，脱硫速度快；煤种适应性好，脱硫效率和脱硫利用率都很高，在Ca/S比为1时，脱硫率可达90%以上，系统运行可靠稳定。缺点：脱硫后烟气温度较低，一般低于露点，所以需进行烟气再加热以减少腐蚀，同时有废水二次污染等问题.26各种烟气脱硫工特点？
答：干法/半干法脱硫特点：脱硫过程以干态为主，烟气温度降低较少，无需进行除雾和再热，脱硫产物是干态，无废水污染，不易腐蚀和结垢，同时工艺简单，投资和运行费用低。缺点是脱硫剂利用率低，因此当燃烧高硫煤或对脱硫效率要求严格时，脱硫剂的消耗最大。27煤间接液化基本原理？
答：间接液化技术的核心是费托合成，FT合成反应十分灵活，可以通过控制反应条件和H2/CO比，在高选择型催化剂作用下，调整反应产物的分布。其基本反应是一氧化碳加氢生成脂肪烃，nCO+2nH2→CnH2n+nH2O-Q, nCO+(2n+1)H2→CnH(2n+2)+nH2O-Q,与此同时，有H2O+CO→CO2+H2-Q，FT合成的烃类一般为C3及其以上烃类，甲烷等低烃是高温时出现的产物。
28煤直接液化过程，对煤种有何要求？反应过程的机理？
答：在选择煤种时大致原则：H/C比高，挥发分高，灰分低，镜质组和壳质组含量高。机理：在高温（400C以上），高压（10MPa以上）的条件下，煤的大分子结构将受热分解，基本结构单元之间的桥键首先断裂，生成游离的自由基团。此时如果遇到外界分子氢，自由基将发生加氢反应，形成稳定的低分子物，从而避免因重新聚合生成聚合物或大分子。
29煤直接液化过程溶剂的作用？
答;①将煤与溶剂制成浆液形式便于输送，同时可以有效地分散煤粒子，催化剂和液化反应生成的热产物，有利于改善多相催化液化反应体系的动力学过程②依靠溶剂能力使煤颗粒发生溶胀和软化，使其有机质中的键发生断裂③溶解部分H2，作为反应体系中活性氢的传递介质，或者通过供氢溶剂的脱氢反应过程，可以提供煤液化所需的活性氢原子④在有催化剂时，促使催化剂分散和萃取出在催化剂表面上强吸附的毒物。
30移动床气化炉内怎样分层? 答：在移动床气化过程中，由于原料煤和气化剂的逆流接触，使得沿床层高度方向上有一明显变化的温度分布。在不同温度区域内所进行的物理化学过程也不一样。对于常压移动床气化法来讲，一般自上而下可分为预热干燥层、干馏层、气化层/还原层、燃烧层/氧化层及灰渣层。
31流化床燃烧技术的特点？
答：①燃烧过程中，气固颗粒发生强烈的湍流混合，具有较高的传热和传质效率，也大大提高了燃烧热。②床层内固体颗粒混合均匀，使得温度分布均匀③由于具有大量的固体床料，可以存储足够的热量，使得燃料加热迅速且具有良好的燃料适应性且能和较低运行④颗粒流动平稳，适宜连续自动控制⑤不同粒径的颗粒在燃烧反应器中停留时间不同，燃尽程度也不同。特点：①燃烧适应性好②良好的环保性能③良好的负荷调节性能
MFT生产汽油基本原理及流程特点？
叙述：在MFT中，一段合成反应产物是C1-C40的烃类混合物，为了提高汽油馏分的产率，将一段合成的产物，通过设有分子筛催化剂的二段反应器中进行反应，使一段反应产物发生裂解、脱氢、环化、低分子烯烃聚合等反应，最终得到主要是C5-C11的汽油馏分。
特点：以煤基合成气为原料；产品中汽油比例较高，质量较好；CH4和气态烃含量较少, C12+的高分子量重质烃含量极少；
产品分布可调性大；通过选用催化剂和调节工艺参数的优化组合，可改变产物分布和选择性；工艺技术比较成熟，易于放大。33 IGOR直接液化工艺流程和过程描述及特点？
答：IGOR直接液化工艺流,大致可以分为煤浆制备、液化反应、两段催化加氢、液化产物分离和常减压蒸馏等工艺过程。制得的煤浆与氢气混合后，经预热器进入液化反应器。反应器操作温度仍为470C，但反应压力降到了30MPa。反应器顶端排出的液化产物进入到高温分离器，在此将轻质油气、难挥发的重质油及固体残渣等分离开来。其中分离器下部的真空闪蒸塔代替了IG法的离心分离器，重质产物在此分离成残渣和闪蒸油，前者进入气化制氢工序，后者则与从高温分离器分离出的气相产物一并送人第一固定床加氢反应器。该反应温度为350-420C。加氢的产物进入中温分离器，从底部排出的重质油作为循环溶剂使用，从顶部出来的馏分油气进入第二固定床反应器再次加氢处理，由此得到的加氢产物送往气液低温分离器，从中分离的轻质油气送入气体洗涤塔，回收其中的轻质油，而洗涤塔塔顶排出的富氢气体则循环使用。特点：①煤液化反应和液化油提制加工在同一个高压系统内进行，既缩短和简化了工艺过程，也可得到质量优良的精制燃料油。②固体分离以闪蒸塔代替离心分离装置，生产能力大，效率高。同时，煤液化反应器的空速也较以往有较大的增加，从而也提高了生产能力。③以加氢后的质油作为循环溶剂，使得溶剂具有更高的供氢性能，有利于提高煤液化过程的转化过程的转换率和液化油产率。34甲烷化过程主要是使煤气中的H2和CO在催化剂作用下发生反应生成CH4，CO+3H2→CH4+H2O,同时还会发生水煤气变换反应CO+H2O→CO2+H2以及其他生成CH4的次要反应CO+4H2→CH4+2H2O,2CO→C+CO2，C+2H2→CH4
第二篇：《洁净煤技术》
洁净煤技术（CCT）的概念是２０世纪８０年代中期美国首先提出的，是指在煤炭开发和加工利用全过程中旨在减少污染与提高利用效率的加工﹑燃烧﹑转换及污染控制等技术的总称，是使煤作为一种能源应达到最大限度潜能的利用，而释放的污染物控制在最低水平，达到煤的高效清洁利用的技术。
清洁煤技术主要包括两个方面：
一是直接烧煤洁净技术。这是在直接烧煤的情况下，需要采用相应的技术措施：
①燃烧前的净化加工技术，主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。
②燃烧中的净化燃烧技术，主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。流化床又叫沸腾床，有泡床和循环床两种，由于燃烧温度低可减少氮氧化物排放量，煤中添加石灰可减少二氧化硫排放量，炉渣可以综合利用，能烧劣质煤，这些都是它的优点；先进燃烧器技术是指改进锅炉、窑炉结构与燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放技术。
③燃烧后的净化处理技术，主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。消烟除尘技术很多，静电除尘器效率最高，可达９９％以上，电厂一般都采用。脱硫有干法和湿法两种，干法是用浆状石灰喷雾与烟气中二氧化硫反应，生成干燥颗粒硫酸钙，用集尘器收集；湿法是用石灰水淋洗烟尘，生成浆状亚硫酸排放。它们脱硫效率可达９０％。
二是煤转化为洁净燃料技术。主要有以下四种：
①煤的气化技术，有常压气化和加压气化两种，它是在常压或加压条件下，保持一定温度，通过气化剂（空气、氧气和蒸汽）与煤炭反应生成煤气，煤气中主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。用空气和蒸汽做气化剂，煤气热值低；用氧气做气化剂，煤气热值高。煤在气化中可脱硫除氮，排去灰渣，因此，煤气就是洁净燃料了。②煤的液化技术，有间接液化和直接液化两种。间接液化是先将煤气化，然后再把煤气液化，如煤制甲醇，可替代汽油，我国已有应用。直接液化是把煤直接转化成液体燃料，比如直接加氢将煤转化成液体燃料，或煤炭与渣油混合成油煤浆反应生成液体燃料，我国已开展研究。③煤气化联合循环发电技术，先把煤制成煤气，再用燃气轮机发电，排出高温废气烧锅炉，再用蒸汽轮机发电，整个发电效率可达４５％。我国正在开发研究中。④燃煤磁流体发电技术，当燃煤得到的高温等离子气体高速切割强磁场，就直接产生直流电，然后把直流电转换成交流电。发电效率可过５０％～６０％。我国正在开发研究这种技术。
清洁煤技术是当前国际上解决环境问题的主导技术之一，也是高技术国际竞争的重要领域之一。多年来，我国围绕提高煤炭开发利用效率、减轻对环境污染进行了大量的研究开发和推广工作，并随着国家宏观发展战略的转变，已把清洁煤技术作为可持续发展和实现两个根本转变的战略措施之一，得到了中央政府的大力支持。按照国务院1997年批准的《中国洁净煤技术九五计划和2010年发展规划》，中国洁净煤技术包含四个领域、十四项技术：
1)煤炭加工领域：选煤、型煤、水煤浆；
2)煤炭高效燃烧与先进发电技术领域：CFBC、PFBC、IGCC； 3)煤炭转化领域：气化、液化和燃料电池；
4)污染排放控制与废弃物处理领域：烟气净化、电厂粉煤灰综合利用、煤层气的开发利用、煤矸石和煤泥水的综合利用。
煤炭加工是指在原煤投入使用之前，以物理方法为主对其进行加工，这是合理用煤的前提和减少燃煤污染的最经济的途径。主要包括煤炭洗选、型煤、水煤浆制备。
原煤洗选采用筛分、物理选煤、化学选煤和细菌脱硫方法，可以除去或减少灰分、硫等杂质；煤炭经洗选可大大提高燃烧效率，大大减少污染物排放，入选1亿吨原煤一般可减少燃煤排放的SO2，100～150万吨，成本仅为洗涤烟气脱硫的十分之一。型煤加工是把散煤加工成型煤，由于成型时加入石灰固硫剂，可减少二氧化硫排放，减少烟尘，还可节煤；水煤浆是用优质低灰原煤制成代油燃料，燃烧效率高，烟尘、S02、NOx等排放都低于燃油和散煤,可以代替石油。
煤炭高效、洁净燃烧与发电技术是洁净煤技术的核心。从煤炭中获取能量主要靠燃烧，目前以循环流化床锅炉(CFBC)的适应煤种广，燃烧效率高，且易于实施床内脱硫，与常规粉煤锅炉比S02、NOx,可减少50％以上，较采用粉煤锅炉加净化装置可节约投资10％～15％。CFBC(包括常压AFBC、增压PFBC)是近年来国际上竞相发展的洁净燃烧技术；发展高效低污染粉煤燃烧(先进的燃烧器)应以稳燃、高效、低污染和防结渣作为开发燃煤技术与燃烧器的目标；燃煤联合循环发电包括煤气化联合循环发电(1GCC)和增压流化床联合循环发电(PFBC—CC等)是新—代高效、洁净燃煤发电技术。IGCC电厂供电效率可达50％～52％，脱硫率可达99％，NOx排放只有常规电厂的15％～30％、耗水只是常规电厂的1／3到1／2。
煤炭转化是指以化学方法为主将煤炭转化为洁净的燃料或化工产品，包括煤炭气化、煤炭液化和燃料电池。煤炭转化以气化为先导，以碳一化工为重点，走燃料化工和煤深加工的技术路线。作为化工原料，煤化工在芳烃生产方面有石油化工和天然气化工所不具备的优势。煤炭气化包括完全气化、温和气化(低温热解)和地下气化是实现煤炭洁净利用的先导技术和主要途径。多年来针对不同用户开发了多种气化工艺。从发展趋势看应优选煤种适应广、技术先进的流化床和气流床气化技术；煤炭液化是将煤在适宜的反应条件下转化为洁净的液体燃料和化工原料。工艺上分为直接(加氢)液化和间接(先气化)液化和由直接液化派生的．煤油(废塑料等)共炼工艺。发展替代液体燃料是一项带战略意义的任务；燃料电池是直接将资料的化学能转化为电能的技术，目前国际上已经开发出数种不同类型的燃料电池，主要用于航天器的动力，使用的主要燃料为氢气和甲烷气。
污染排放控制与废弃物处理：工业污染防治要逐步从生产末端治理转到源头和生产全过程的控制，把分散治理与集中控制结合起来，把浓度控制与总量控制结合起来，并把燃煤所造成的污染放在突出位置。因此，对煤炭开发利用中产生的污染和废弃物进行控制和处理是实现国家环保目标使煤炭成为高效、洁净、可靠能源的重要环节。烟气净化是清除煤炭燃烧产生的烟气中的有害物质(灰尘、S02、NOx)。在我国燃煤锅炉排放的烟尘、二氧化硫、氮氧化物是空气污染的主要原因。从各个环节脱除煤中的硫是洁净煤技术的重要内容。
废弃物处理主要包括对煤炭开采和利用过程中所产生的矸石、煤层甲烷、煤泥、矿井水及燃煤电站所产生的粉煤灰等进行处理。这些污染物的大量排放既污染环境，又造成了资源的浪费。国外对煤矸石的处理有比较健全的法规和管理办法，基本实现了无害化处理。主要用途是回填采空、作为建筑工程填料、筑路造地、回收有用成份及作燃料、建筑材料和改良土壤等用。我国矿区煤矸石每年的排放量约为1.5～2亿吨，主要利用途径是发电、生产水泥和烧砖，但利用总量较少。煤层甲烷(又称煤层瓦斯或煤层气)是与煤共生，开采煤炭时从煤体内析出。它是一种优质能源，但同时又是煤炭开采的一种主要灾害，其大量排空对全球环境变化(温室效应)有较大影响。目前世界上主要产煤国对煤层甲烷的资源化开发利用程度较高，主要方法是地面钻井开采。美国1993年煤层气的产气井有5000余口，产气量达到207亿立方米。我国煤层气的开发利用程度还很低，主要是采取井巷抽放，但气体利用价值低，地面开采尚处于探索研究阶段，正在开展示范工程并与国外进行合作勘探。粉煤灰是燃煤电站排出的固体废弃物，欧美发达国家的大型电厂已将烟气净化。灰渣干排、干灰调湿等纳入电厂规划，达到既清洁发电又使粉煤灰资源化，粉煤灰被大量应用于筑路、生产水泥和优质混凝土、制砖及其它建材，并将粉煤灰大量用于建筑高速公路。中国粉煤灰研究和利用的重点是大用量方向，如掺于混凝土中建桥、建坝、高层建筑底板、核发电站的安全壳等，正在建设中的三峡工程预计用粉煤灰量达133.8万吨。更大量的利用在于修筑高等级公路，已推广于沪宁、京深及京冀公路建设。还用于矿区回填、农业上改良土壤、墙体材料烧结砖、混凝土、粉煤灰水泥等。我国煤矿大量矿井水外排与矿区严重缺水局面并存，如我国有约70%的矿区缺水甚至严重缺水，随着煤矿城市社会、经济的迅速发展，煤炭生产基地的战略西移，水资源的供需矛盾将日趋紧张。许多矿井水含有大量悬浮物及少量有害元素。因此，最大限度地处理和净化矿井水，使之资源化，对减少矿区环境污染、缓解干旱缺水地区用水紧张情况起到积极作用。目前，主要的矿井水处理方法有混凝沉淀法、电渗析法、反渗透法和中和法。混凝沉淀法主要用于处理含悬浮物矿井水；电渗析法和反渗透法用于处理高矿化度矿井水；中和法是处理酸性矿井水最常用的一种方法。
一、洁净煤授术的重要性
我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，目前煤炭在我国能源结构中约占70％。在完全开发水电、充分利用核能和非水力可再生能源、充分考虑油与气进口潜力的前提下，煤炭在一次能源消费构成中将长期占据主导地位，预计到21世纪中叶约为50％。但是，煤炭高效浩净利用难度大，带来了严重的环境污染和生态破坏。1999年我国SO2放量达1858万ｔ，居世界第一，其中约85％是燃煤排放造成的；酸雨面积已超过我国国土面积的40％。我国CO2排放量仅次于美国，居世界第2位。由温室气体引起的全球变暖已引起世界范围内的高关注，对于能源结构以煤炭为主而且在相当时期内难以根本改变的我国，更是一种严峻的挑战。
2000年我国石油进口依存度（净进口量占消费量比重）己超过30％，进口量达7000万ｔ，预计2010年将达40％。在国际局势变幻不定的形势下，保障石油的可靠供应对国家安全至关重要。随着我国人民生活水平的提高，国内油、气供应能力与需求之间的缺口将越来越大。通过气化、液化和其他方式将煤高效地转化为洁净燃料，是我国必须进行长期努力的目标。
中国是世界第一大煤炭生产与消费国，2001年煤炭在一次能源的生产和消费中分别占68和67。在相当长时期内中国以煤为主要能源的生产和消费结构不会发生改变。煤炭在为国民经济作出巨大贡献的同时,其开发利用过程也产生了很严重的污染。中国是典型的煤烟型大气污染国家。据2000年《中国环境状况公报》资料显示，全国废气中SO2、烟尘排放总量分别为1995万吨、1165万吨，导致酸雨的覆盖面积已达国土面积的30。据粗略统计，SO2等大气污染造成的经济损失总量达到GDP的2以上。燃煤造成的二氧化硫及总悬浮颗粒物的排放量分别约占85和70，造成的经济损失年高达1000亿元以上。由于中国落后的燃煤技术及装备，导致中国主要工业产品能耗比先进国家高出20～60，能源效率为34，比先进国家低10个百分点。因此，发展洁净煤技术是提高中国能源效率、减少环境污染的重要途径。
洁净煤技术是当前世界各国解决环境问题的主导技术之一，也是高技术国际竞争的重要领域之一。我国围绕提高煤炭开发利用效率、减轻对环境污染开展了大量的研究开发和推广工作。随着国家宏观发展战略的转变，中国政府把洁净煤技术作为可持续发展和实现两个根本转变的战略措施之一。我国于1994年成立了煤炭工业洁净煤工程技术研究中心，1995年成立了国家洁净煤技术推广应用领导小组，1997年国务院批准了《中国洁净煤技术九五计划和2010年发展纲要》。在中国国民经济第十个五年计划和煤炭工业“十五”规划中，都强调要加大洁净煤技术研究开发力度，扩大洁净煤领域的对外开放，推进洁净煤技术的产业化。洁净煤技术涉及多行业、多领域、多学科，是一项庞大的系统工程。中国发展洁净煤技术的目标：一是减少环境污染,如SO2、NOX、煤矸石、粉尘、煤泥水等；二是提高煤炭利用效率,减少煤炭消费；三是通过加大转化，改善终端能源结构。目前，中国已成了世界上最大的洁净煤市场。研究与开发洁净煤技术的主耍目的是攻克煤气化、煤炭液化、洁净煤发电技术和综合利用新技术中的关键技术，大幅度提高煤炭转换过程中的效率和控制污染，提供优质替代燃料，优化终端能源结构，保障能源安全。
为了减少直接烧煤产生的环境污染，世界各国都十分重视洁净煤技术的开发和应用。经过20 多年的发展国外的煤炭气化、液化以及发电技术已经日趋成熟。通过实施洁净煤技术,煤矿企业在经济上增加盈利,环境由此得到改善,使经济增长和保护环境协调发展。我国是烧煤大国，７０％以上的能源依靠煤炭，大力发展洁净煤技术有更重要意义。
4.发展洁净煤技术的重大意义
首先，采用煤炭加工技术，可有效降低原料煤的灰分和硫分，实现煤炭燃前脱硫降灰，大幅度减少大气污染物排放，减少煤炭利用的外部成本。
其次，发展煤基合成燃料可以促进能源供应来源的多样性，改善单一的能源结构，在相当程度上缓解我国石油、天然气供应不足的问题，且经济投入和运行成本大大低于采用石油和天然气，有利于我国清洁能源的发展及长远的能源安全。
第三，洁净煤技术汇集了电子、信息、自动化、环境科学等高新技术，已不再是传统的煤利用技术。
总之，洁净煤技术的开发与应用正处方兴未艾之势，国民经济和社会发展第十个五年计划已将洁净煤技术列为能源建设的重要内容，我国洁净煤技术将进入产业化发展阶段
第三篇：《洁净煤技术》征稿启事
《洁净煤技术》征稿启事
《洁净煤技术》国内统一刊号： CN11－3676/TD, 国际标准刊号：ISSN1006－6772。杂志由国家煤矿安全监察局主管，煤炭科学研究总院与煤炭工业洁净煤工程技术中心联合主办，国内外公开发行的国家级专业科技刊物。本刊为万方数据网上网期刊；中国CAJ—CD全文收录期刊；中国学术期刊综合评价数据库来源期刊。全国中文核心期刊,中国科技核心期刊。
《洁净煤技术》宗旨是宣传和普及洁净、高效的洁净煤技术及与之有关的法规、政策和标准，致力于促进我国洁净煤技术的发展。杂志是洁净煤信息的传播媒介，是与国内外有关组织、研究机构、大专院校及工矿企业合作交流的纽带。
《洁净煤技术》杂志是煤炭、电力、冶金、化工、机械等部门行业及厂矿企业的领导和工程技术人员的必读之物。主要刊载煤炭加工（洗选、型煤、水煤浆、配煤、煤泥利用），煤炭高效洁净燃烧（流化床技术、粉煤燃烧、燃煤联合循环发电），煤炭转化（气化、液化、焦化、燃料电池），污染控制与废弃物管理，煤质技术，煤矿环保等方面的学术论文、研究报告、专题评述、国内外技术动态和政策法规等文章。具体征稿事宜如下：
一、征文形式与要求
（1）论文要求：来稿主题突出，论点明确，论据可靠，数据正确，文字精炼，引用资料给出文献出处。论文（含图、表）不超过6000字。
（2）论文格式（按顺序）：题目、作者姓名及单位、中文摘要（100-200字）和关键词（3-5个）、正文、参考文献、作者简介、英文题目、英文摘要和关键词。文稿若系省部级以上科学基金项目资助，请注明。论文须有电子文件（word格式）。
二、联系方式
联系人：刘伟 张林
电 话：010－52097144传 真：010－52097244
投稿邮箱：jiejingmeijishu@126.com
邮寄地址：北京市和平里煤炭科学研究总院内《洁净煤技术》增刊编
辑部，邮政编码：100013.三、论文发表说明
投寄论文经编辑部审阅通过后，将在《洁净煤技术》杂志上刊发。每篇论文收到一周后给予答复，论文发表后，向每位作者赠送当期样刊，以便使用。作者所投论文，文责自负。
《洁净煤技术》编辑部
二0一二年一月
第四篇：洁净煤技术
一、绪论
1、洁净煤技术——煤炭高效和洁净开发，加工，燃烧，转化及污染控制技术的总称
2、洁净煤技术的分类：①煤炭燃烧前净化技术②煤炭燃烧中净化技术③煤炭燃烧后净化技术④煤炭转化⑤煤系共伴生资源利用
3、中国洁净煤技术的主要内容：①煤炭加工②煤炭洁净燃烧及先进发电技术③煤炭转化④污染控制与废物资源利用
二、煤的结构与性质
1、煤的结构模型：①煤的化学结构模型：a、Given模型b、Wiser模型c、Shinn模型 ②煤的物理结构模型：a、Hirsch模型b、主-客模型
2、煤的密度：①真相对密度>②视相对密度>③散密度，孔隙率=（①-②/①）x100%
3、煤的热解反应：①桥键断裂生成自由基②脂肪侧链裂解③含氧官能团裂解④煤中低分子化合物的裂解
前期以裂解反应为主，后期以缩聚反应为主
4、煤的加氢反应性：①热解反应②供氢反应③脱杂原子反应
三、型煤技术
1、型煤：是按照一定粒度要求，将一种或几种煤分在有或无黏结剂存在的条件下，经一定压力作用，加工制成具有一定的外形和物理化学性质的煤炭制品
2、型煤分类：①成型温度：a、冷压法型煤b、热压法型煤②外形分类：a、球状b、柱状c、方形③应用领域：a、工业型煤b、民用型煤④按黏结剂：a、有黏结剂成型b、无黏结剂成型
3、煤炭无黏结剂成型机理：①沥青质假说②腐植酸假说③毛细孔假说④胶体假说⑤分子粘合假说
4、粉煤的黏结成型机理：①表面化学作用—侵湿与桥接②机械结合力与物理化学结合力③表面作用力④黏结剂与被黏合物之间的黏合理论
5、常见的型煤黏结剂：①有机黏结剂②无机黏合剂③复合黏结剂④工农业废物黏结剂
6、型煤黏结剂的质量要求：①要有一定的机械强度，气化型煤还要有热稳定性和热强度②成型后，型煤要有足够的防潮和耐水性能③黏结剂性能要不影响型煤的使用效果④黏结剂的成灰率不宜过大⑤黏结剂必须易于加工制备，而且考虑型煤后处理工艺简单易行⑥型煤黏结剂的质量要求不应产生二次污染
7、黏结剂的选择原则：①型煤黏结剂要求能够就地选材，就近加工②尽可能做到黏结剂的性能和“煤性”统一③黏结剂的生产工艺应考虑到所用的原料和性质④价格合理，尽量降低成本
四、煤炭分选技术及超纯煤
1、选煤：根据煤中不同组分的性质差异而将其分选成不同质量产品的加工过程
2、选煤分类：①湿法：a、重选b、离心力选c、浮选d、特殊选②干法：a、手选b、风选c、选择性破碎选d、空气重介质流化床选e、特殊选
3、跳汰选煤的原理：①床层松散：a、床层松散是煤粒按密度分层的基本条件，只有床层松散，不同密度的煤粒才能在床层中获得相互转换位置所需要的空间和时间b、上升水流的速度和加速度对床层松散起决定性作用，只有上升水流的速度、加速度适宜才可获得良好的松散c、在跳汰过程中，不同时间的床层松散度是不同的，在上升初期床层整个被托起，上层和下层首先被松散，然后才是中层，上升水流末期，整个床层松散度最大，下流水末期，整个床层松散度最小d、床层松散度用床层中水的提及与水和矿粒总体积之比来表示②分层原理：前俩种密度不同的矿粒均匀混合，可以看成一个密度均匀的整理，床层重心位于床层的几何中心，分层后，密度大的颗粒集中在下层，床层的重心降低，所以密度差越大，分层效果越好
4、跳汰选煤：是指原煤主要在垂直升的变速介质流中，按密度差异，进行分选的过程
5、重介质选煤：是一种采用密度介于煤和矸石之间的液体，作为分选介质的高效重力选煤方法
6、重介质选煤按分选力的不同可分为：①重力重介质选煤②离心力重介质选煤
7、块煤重介质分选机的分类：①斜轮重介质分选机②立轮重介质分选机③浅槽重介质分选机
8、浮选：利用煤和矸石表面物理化学性质差异在固—液—气三相界面进行的一种选别技术
有平行反应，也有顺序反应
9、煤泥浮选流程：①煤泥浮选原则流程：a、浓缩浮选流程b、直接浮选流程c、半直接浮选流程②浮选流程内部结构：a、一次浮选流程b、中煤再选流程c、精煤再选流程
10、浮选药剂分类：①捕手剂：阴离子型，阳离子性，非离子型②起泡剂：表面活性剂、非表面活性剂③调整剂：活化剂、抑制剂、pH调节剂、分散剂、絮凝剂
11、超纯煤用途：①燃油锅炉代油燃料②化工厂重油造气的替代原料③高温燃气轮机发电技术④高级活性炭和煤制炭黑的原料
12、煤脱硫的微生物种类：①喜温微生物②喜热微生物③变种的土壤细菌
13、微生物脱除煤中硫的机理：①直接氧化②间接氧化③助浮脱硫
14、微生物脱硫方法：①渗透堆浸法②压缩空气搅拌浸出法③表面氧化辅助物理分选法
五、水煤浆技术
1、水煤浆是由60%~70%的煤与39%~29%的水及少量添加剂经过磨碎和强力搅拌而成的两相流浆体
2、水煤浆特点：①流变性②触变性③雾化性④燃烧特性⑤环境特性
3、水煤浆分类：①按用途可分为燃料水煤浆和气化水煤浆②按原料煤的种类和制浆工艺可分为：精煤、精细、经济型、气化、环保、原煤水煤浆
4、水煤浆添加剂：①分散剂：a、阳离子b、阴离子c、非离子②稳定剂③其他辅助添加剂
5、分散剂作用机理：①润湿分散作用②静电排斥分散作用③空间位阻与熵斥力分散作用
六、煤炭热解技术
1、热解：将有机物在缺氧或惰性气氛状态下加热，发生一系列的物理变化和化学反应，使之分解成成气体，液体和固体的热分解反应
2、热解的四个阶段：①20世纪以前为热解技术发展第一阶段②20世界初至60年代，进入第二阶段③70年代至90年代④90年代以后
3、煤热解方法分类：①气氛不同：a、惰性气氛b、加氢c、催化加氢②热解温度：a、低温b、中温c、高温d、超高温③热源不同：a、电加热b、等离子体加热c、微波④加热方式：a、外热式b、内热式c、内外并热式⑤料层密集程度：a、密相床b、稀相床⑥物料运行方式：a、固定床b、液化床c、气流床d、流动床⑦反应器的压强：a、常压b、加压⑧热接速度：a、慢速热解b、快速热解⑨热载体的类型：a、固体热载体b、气体热载体c、固体—气体复合载体
七、煤炭清洁燃烧技术
1、煤的燃烧过程：指煤中的可燃物成分与空气中的氧发生强烈的氧化反应并半岁着发热，发光的过程
2、煤炭燃烧步骤：①加热过程中首先析出水分和挥发分的热解过程②挥发分着火和燃烧③固定碳或半焦着火和燃烧
3、粉煤的燃烧过程：①粉煤气流的着火②粉煤气流的燃烧③粉煤气流的燃尽
4、煤粉燃烧技术：①强化煤粒和高温烟气的对流换热②强化煤粉的高浓度集聚③强化燃烧过程的初始阶段④煤粉高效燃烧的其他新技术
5、流化床燃烧优点：①燃料适应性强②易于实现炉内高效脱硫③NOX排放量低④燃烧效率高⑤灰渣便于综合利用
6、煤中硫的转化过程：①有机硫的氧化②FeS2的氧化③元素S的氧化④H2S的氧化⑤CS2和COS的氧化⑥SO3的形成⑦硫酸盐的形成
十二、煤的非燃料化利用技术
1、煤的非燃料化利用主要途径：①新材料化转化②精细化学品制备
2、煤基新材料主要包括：①煤基功能超细粉体材料②煤基聚合物复合材料③新型炭材料
3、分级技术：⑴介质的不同：①干法分级②湿法分级③超临界分级
⑵分级立场的不同：①重力场②离心力场③惯性立场④电场力⑤磁动场⑥热梯度力场 ⑶分级工艺的设备类型：①旋流式②干式机械③蝶式④卧螺式⑤静电场⑥超临界
4、表面改性：⑴改性机理不同：①物理改性法②化学改性法③物理化学改性法
⑵改性工艺不同：①涂覆法②偶联剂法③煅烧法④水沥滤法
⑶改性的性质、工艺和方法分为：①包覆法②沉淀反应法③表面化学法④接拔法⑤机械力化学法
5、活性炭是一种优良的多孔性吸附材料，具有丰富的内部孔隙结构和较高的比表面积，具有吸附力强，化学稳定性好，机械强度高，使用失效后易再生等特点
6、活性炭分类：①按形状：a、粉状b、颗粒状c、球形d、圆柱形e、纤维状f、其他异状②按原料：a、煤质b、木质c、果壳d、石油类e、再生炭f、含碳有机废料和农副产品③按制造方法：a、化学药品b、强碱活化法c、气体活化法d、水蒸气活化法④按用途：a、气相吸附b、液相吸附c、催化剂载体d、炭分子筛
7、煤基活性炭生产工艺的主要工艺：原料制备，混捏成型，干燥，炭化，活化，处理 ①碳化：a碳化方法：气相碳化，液相碳化，固相碳化
b碳化过程：100~200℃250~350℃350~450℃450~650℃
c碳化条件：温度600℃在无氧或少氧情况下
②气体活化法：分类：a水蒸气活化法b二氧化碳活化法c混合气体活化法
作用：a开孔作用b扩孔作用c形成新孔
适宜的活化温度：空气600℃水蒸气900℃烟道气900~950℃ ③后处理：a脱灰：可在生产前进行也可在活化后完成 b除铁：只能在生产前
C寖渍：为了使活性炭增强吸附选择性或对特定物的吸附能力或具备防催化等性质 常用的寖渍剂a煤焦油b煤沥青c合成树脂d硝酸银溶液 ④原料制备：a粉碎
b篩分c制粉
8．活性炭的再生：热再生法，萃取再生法，氧化再生法，生物再生法，电化再生法，超临界流体再生法，微波辐照再生法
9．碳素制品的种类：①原料和生产工艺不同:石墨制品，碳制品，碳素纤维，特种石墨制品
②所含灰分大小：多灰分制品，少灰分制品（小于一）
③加工深度高低：碳制品，石墨制品，碳纤维，石墨纤维
④产品用途：石墨电极类，炭块类，石墨阳极类，碳电极类，碳糊类，电碳类 10．碳素制品的生产原料：①骨架的材料：石油焦，无烟煤，冶金焦，沥青焦，炭黑
②粘合剂:煤焦油，恩油，煤沥青，合成树脂 碳素制品的生产工艺：1预处理2粉碎筛分和配料3混捏4成型5焙烧6寖渍7石墨化
① 配料方案的编制a骨料的种类质量指标和配比b干粒的粒度组成c粘结剂的种类质量指标和配比 ② 石墨化的三个阶段：第一阶段通过高温热解反应进一步析出挥发分（1000~15000）
第二阶段碳网层间距缩小逐渐向石墨结构过度晶体平面上的位错线和晶界逐渐消失（1500~2000）
第三阶段：碳网层面尺寸激增三维有序结趋于臾完美
影响石墨化因素：石墨化温度，恒温时间，催化剂
石墨化温度：普通石墨电极最高温度为2100~2300℃特殊制品2500~3000 12。煤转化为化学品技术路线主要包括：煤的热解：煤的氧化，没得加氢，溶剂抽提，煤气化，催化合成 ① 有热解方法制取煤基化学品 ② 煤经合成转化为化学品
③ 煤经氧化转化为化学品a生物转化b化学氧化 ④ 煤经乙炔转化为化学品a碳化钙法b等离子体热解法
第五篇：洁净煤技术
二、洁净煤技术
（一）选煤技术
发展煤炭洗选，提高商品煤质量是从源头上减少污染的有效措施。我国1997年原煤入选率25.73％。煤炭洗选的重点已由炼焦煤转为动力煤，由过去单纯的注重降灰转为降灰与脱硫并举及回收洗矸中的黄铁矿。小直径重介质旋流器分选工艺和设备，对细粒煤泥能同时实现降灰、脱硫，在分选0.5～0.04mm级煤泥时，无机硫脱硫率为67.90～70.30%。采用12m2大型风力干法选煤机的150万吨/年选煤厂已投入生产。该厂吨煤投资4.25元，吨煤加工成本2.15元，分选效率>90％，外排尘(50mg/m3)符合环境要求。解决煤炭深度降灰脱硫难题的一些新技术，如大直径三产品无压给料重介质旋流器、各种形式的微泡浮选相继研究成功、投入生产。但我国选煤技术总体上与国际先进水平比有相当大的差距，一是原煤人选比例低（我国为25.7％，发达国家在90％以上）；二是先进的选煤工艺占比例低（如重介选，我国仅为23％，发达国家在60％以上）精煤质量差；三是平均厂型小，自动化程度低，设备可靠性差，生产工效低。
（二）水煤浆技术
水煤浆代油在白杨河发电厂经过2000小时的试运行，在全烧水煤浆条件下，燃烧效率>98%，锅炉效率>89%，锅炉负荷在40－100％范围内均能稳定燃烧，与燃烧重油有相同的效果。矿区煤泥制浆燃烧取得进展。采用高灰（灰分41－43％）煤泥制浆，供10t/h链条炉燃用。累计运行2008小时，锅炉热效率由单纯层燃洗中块煤的53.99%提高到掺烧煤泥浆后的68％，燃烧效率由63.7%提高到79.01%。
（三）循环流化床（CFBC）
国外CFBC技术在向大型化发展。目前单机容量最大的CFBC锅炉（250MW，蒸发量700吨/时）电站已在法国投入运行，锅炉效率90.5％，脱硫率93％，Nox排放低于250mg/Nm3 我国现已具备设计制造75t/h循环流化床锅炉的能力；自行开发的220t/hCFB锅炉示范工程和引进410t/h循环床锅炉工程在进行。CFB的设计基础研究方面也取得了一些进展，完成了循环床专用设计软件；125MW再热炉型的工程设计研究和新型75 t/h和130 t/h循环流化床锅炉的研究设计工作。
（四）整体煤气化联合循环（IGCC）
煤气化联合循环发电（IGCC）是目前世界发达国家大力开发的一项高效、低污染清洁煤发电技术，它不仅能满足日趋严格的环保要求，而且发电效率可达45％以上，极有可能成为21世纪主要的洁净煤发电方式之一。
美国IGCC示范工程取得重大进展，Wabash River电厂煤气化电厂改造项目，系统供电能力262MW，设计供电效率38％，脱硫效率>98％。项目于1998年11月完成商业化示范运行。Tampa电力公司IGCC电厂，系统供电能力250MW，设计供电效率40％，脱硫效率>96％，预计2001年10月完成商业化示范运行。Pinon Pine IGCC发电项目，系统供电能力99MW，设计供电效率40.7％，预计2000年7月完成商业化示范运行。
我国IGCC关键技术研究已启动，包括IGCC工艺、煤气化、煤气净化、燃气轮机和余热系统方面的关键技术。拟在烟台电厂建1GW示范电站。
（五）煤炭气化
煤气化技术是重要的能源转化技术，广泛用于化工、冶金、机械、建材、民用燃气等方面，目前全国每年气化用煤量约6000万吨。
我国引进了一些先进的大型煤气化技术都在运行中。我国的中小型气化以块煤固定床气化技术为主，技术水平落后、效率低、污染重，急需技术改造。引进的一些较先进的气化技术在稳定操作运行、技术设备国产化、经济投入及运行效益方面也存在不少问题，因此需要发展具有中国知识产权、适合国情、高效洁净的现代气化技术。地下气化技术应用于煤矿残煤气化的试验取得了一定的进展。
（六）煤炭液化
煤炭液化是重要的煤转化技术。由中德、中日、中美合作的三个煤直接液化工业示范项目可行性研究在进行中，中德合作采用云南先锋褐煤在德国DMT公司的工艺开发装备上进行了的工业条件试验和最佳工艺条件运转试验，液化油收率达到53％；对中国固定床加氢催化剂进行了条件试验，结果表明该催化剂适用于德国IGOR工艺；示范厂可研报告已经完成。在日本1t/d装置进行了中国依兰煤、中国西林硫铁矿催化剂、日本合成硫化铁催化剂的直接液化条件试验，油收率为52％－57％。中美合作的中国神华煤直接液化可行性研究项目完成第一阶段工作，在美国HTI公司连续小试装置上对神华柠条塔煤进行了6个条件的试验，使用HTI的技术和GelCat催化剂，油收率达63％－68％；
（七）燃料电池
科技部在UNDP的支持下正在推动燃料电池公共汽车示范计划。
（八）烟气净化技术
目前，世界上运行着500座以上的烟气脱硫装置。而其中90％以上（按机组容量计）为湿法脱硫工艺。半干法旋转喷雾法、炉内喷吸收剂――增湿活化脱硫工艺在欧洲应用较多。流化床燃烧技术在燃烧过程中有效控制SO2、NOx的生成，日益受到重视。日本开展利用表面热处理后的活性炭纤维（ACF）对烟道气进行脱硫、脱氮的试验研究，取得了很好效果。利用ACF净化烟道气的技术属于半干式氧化型，其优点是：脱硫、脱氮反应在常温下进行，副产的硫酸、硫酸盐及硝酸、硝酸盐等可以获得连续回收。该燃煤锅炉烟气脱硫、脱氮技术不仅具有较高的脱硫、脱氮性能，且用水量少，所需设备简单，目前正在进行实用化研究。随着我国大气污染日益加剧，烟气净化技术进一步受到社会各方面的重视。“中日合作电子束烟气脱硫示范工程”，已累计运行2400小时，1998年5月28日通过国家竣工验收鉴定。该示范工程处理成都电厂200MW机组锅炉的30万m3/h烟气，是目前世界上已投入运行的处理烟气量最大的电子束脱硫装置。其脱硫率及脱硝率均超过80％及10％的设计值，各项运行消耗指标均低于设计值。此外，引进芬兰IVO公司炉内喷钙和增湿活化联合工艺和日本日立公司的高速平流式湿法工艺正在进行。国际上已有的脱硫效率高的成熟技术，引进后对我们积累设备设计、运行和管理经验是有用的,但国外技术和设备价格昂贵，应结合我国经济能力，开发和推广适合我国国情的技术与工艺。
国内烟气净化技术基础研究和中小锅炉烟气净化技术也取得一定进展。为提高脱硫剂的脱硫效率，在Ca（OH）2中加入易潮解盐和碱或用燃烧飞灰和Ca（OH）2的水合物作吸着剂；或用活性焦或活性炭作吸附剂，在实验室研究中都取得一定成果。适合中小型锅炉的网膜塔除尘脱硫系统、双击式除尘脱硫工艺等也取得了初步成效
（九）粉煤灰综合利用
我国粉煤灰研究和利用的重点是大用量方向，例如掺于混凝土中，建桥、建坝、高层建筑底板、核发电站的安全壳等，正在建设中的三峡工程预计用粉煤灰量达133.8万吨。更大量的利用在于修筑高等级公路，该技术已成熟，推广于沪宁、京深及京冀公路建设。粉煤灰还用于矿区回填、农业上改良土壤。预计到2000年我国粉煤灰的排放量将达到1.6亿吨，在粉煤灰利用上必须加大力度、扩大利用面、增加利用量、提高利用率。
（十）煤层气的开发利用
煤层气勘探开发取得了明显进展，1998年在山西沁水盆地和东北鹤岗地区共钻煤层气井11口,在屯留-003井、屯留-006井和屯留-007井获得了日产7000m3、10000m3和16000m3以上工业煤层气流，初步控制含气面积约550平方公里。勘探成果表明,该地区具备了形成大型煤层气田的地质条件。在晋南完成了3口井，晋试1井获得了单井日产7000m3的产量。“中国煤层气资源评价项目”的研究工作正在实施之中，已初步完成了六盘水、大华北、东北三江和辽中四个区块的研究工作，项目研究总报告预计1999年完成。与美国德士古（TEXCO）、菲利普斯（PHILLIPS）和阿科（ARCO）等三家石油公司共同进行淮北、临兴、三交、三交北和石楼等五个地区煤层气勘探开发的合作项目在进行。五个合作区总面积为11216.8km2，预测煤层气资源量6535亿m3。现已完成9口煤层气井的钻探，取得了较好的煤层气资料。
三、洁净煤技术优先发展领域的建议
（一）当前中国发展洁净煤技术重点要解决的三个问题
1．提高燃烧效率是解决中国煤炭利用效率低下，减少温室气体排放的关键
目前我国每年动力用煤占煤炭消费总量的85%以上。主要用户是： 电站锅炉（1995年末，我国有电站锅炉4609台，43万蒸t，全部为蒸汽锅炉；年用煤488Mt）；工业锅炉（1995年末中国有49.9万台工业锅炉，119.8万蒸t，平均单机容量2.4t。工业锅炉以层燃为主，年用煤约350Mt，燃烧效率比国外先进水平低15-20%）；工业窑炉（1995年我国有工业窑炉16万台，年用煤23.8Mt，设备技术普遍比较陈旧，污染严重）；民用（我国民用、商业及其他用煤165.2Mt，其中民用135.5Mt。烧散煤平均热效率仅15%，改烧型煤并采用新型高效炉具热效率可达60%以上）。2.全过程脱硫，减排SO2是中国洁净煤技术重点要解决的问题
每年排向大气的SO280％以上来自燃煤；酸雨分布区已占到国土面积的40％。减少SO2排放是实现高效低污染燃煤的主要目标。
中国煤炭中形态硫组成以黄铁矿硫为主，通过洗选可以清除煤中50％－70％的黄铁矿硫。初步测算，通过大力发展洗选，2000年SO2减排量2.7Mt,2010年5.4Mt,2050年8.6Mt。
燃烧中固硫主要是两种途径，一是燃烧加固硫的型煤或配煤，一般可减少SO2排放40-60%；二是采用CFB锅炉实现炉内脱硫，脱硫率可达80-90%
烟气净化脱硫关键是降低费用，国内外均围绕这个目标开展了大量的研究开发工作
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