张文达，王鹏翔，孙绍增，赵义军，赵虹翔，严泰森，吴江全



酸洗脱灰对准东次烟煤结构和反应活性的影响

张文达，王鹏翔，孙绍增，赵义军，赵虹翔，严泰森，吴江全

（哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，黑龙江哈尔滨 150001）

研究酸洗脱灰过程对煤的化学结构和反应活性的影响对煤的清洁高效利用十分重要。采用HCl-HF-HCl和HF-HNO3-HCl两种方法对准东次烟煤进行处理，利用傅里叶红外光谱对原煤及其酸洗处理得到的脱灰煤进行结构表征，并用微型流化床多阶段气固反应分析仪对煤粉样品燃烧反应性进行分析。结果表明，酸洗处理可使煤中灰分含量降低到0.2%以下，脱灰煤中OH和COOH附近的吸收峰强度显著增强，脂肪侧链变短，芳香环上取代基减少。HF使得煤中硅铝类矿物质被大量脱除，HNO3会与煤中有机物发生硝化反应，导致部分含氧官能团含量进一步增加。当温度在600和700℃时，脱灰煤燃烧反应性与原煤相比显著降低，但随着温度升高至800和900℃，脱灰煤与原煤的反应性差距变小。

准东煤；脱灰煤；酸洗；红外光谱；微型流化床；反应活性

引 言

煤在我国能源生产和利用过程中长期以来占据着重要地位，由于其相对储量丰富，在未来的几十年内仍将作为我国最主要的能源。新疆准东煤田储量极为丰富，是我国现存的最大整装煤田[1-2]。由于准东煤中矿物质含量较高，而这些矿物质的存在对煤在燃气轮机中燃烧十分不利，因而降低煤中的矿物质含量十分必要。目前，除去煤中矿物质灰分主要采取化学洗选法，但在除去煤中矿物质灰分的同时，还会对煤原本的化学结构造成一定程度的破坏，从而使得脱灰煤[3-4]的化学结构和反应活性与原煤相比有着较大差异。……