煤的热溶及其热溶物的应用研究
2021-11-11夏琴晔水恒福
安徽工业大学学报(自然科学版) 2021年2期
夏琴晔,水恒福
(安徽工业大学煤清洁转化与高值化安徽省重点实验室,化学与化工学院,安徽马鞍山243032)
煤炭是重要的一次能源,我国煤炭资源丰富,储量高达1.416×10t,占全球煤炭总探明储量的13.2%。同时,我国煤炭消费量在一次能源消耗占比一直超过57%,2019年总消费量为28亿t标准煤,占全球煤炭消费量的51.7%。其中,大部分煤炭直接用于燃烧发电,由此产生大量二氧化碳、二氧化硫等污染物,造成严重的环境污染。随着我国环境保护力度的日益加大,开发煤炭洁净利用技术,特别是获取高附加值化工产品和清洁燃料的煤炭高效转化技术已受到越来越多煤科学工作者的关注。
我国煤炭种类多、储量丰富,但高灰分低质煤占比大,直接使用效率低、污染严重。因此,煤的脱灰处理一直是煤洁净利用关注的焦点之一。澳大利亚学者使用低温灰处理技术分离澳大利亚煤炭中的矿物质,提出使用HF和HCl水热处理煤炭中的灰分,并对处理后的矿物质样品进行分析,发现分两段依次使用HCl和HF 对煤炭进行水热处理,可有效去除煤炭中的矿物质。之后,澳大利亚学者提出分两段依次使用HF 和HNO对高挥发性烟煤进行化学处理,发现煤中灰分减少了95%,且在燃烧后SO排放量大幅度降低,但硝酸处理会导致NO排放量增加。水热条件下使用酸和碱处理的超净煤(UCC)工艺可有效减少煤中灰分,但处理后灰分质量分数仍高达0.1%~0.5%,直接注入燃气轮机燃烧,会导致叶轮寿命降低。日本学者在UCC工艺基础上,提出通过有机溶剂热萃取煤中有机组分的方法,可得到灰分质量分数少于0.02%的无灰煤(Hyper-Coal),且抽提率超过60%。……
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