煤炭地下气化模拟残焦中污染物的浸出.pdf

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1、第44卷第7期2016年7月化学工程CHEMICALENGINEERING(CHINA)V01．44No．7Jul．2016煤炭地下气化模拟残焦中污染物的浸出李郑鑫，谌伦建，叶云娜，徐冰，刘凯，张乐，刘建伟，苏毓(河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作454000)摘要：以水蒸气为气化剂，采用自制的煤炭地下气化模拟实验装置模拟煤炭地下气化过程。用不同温度的地下水浸泡收集到的气化半焦，对浸泡液中的有机和无机污染物进行分析。以研究粒度为5—10mm的大颗粒褐煤、烟煤和无烟煤气化残焦在地下水中的溶出情况。结果表明：随着浸泡温度的升高，气化残焦浸泡液中T0c和酚类化合物均减小。

2、随着浸泡时间的延长，浸泡液中氨氮和酚类化合物质量浓度均先增加后基本不变；7r0C和大部分微量元素则随浸泡时问的延长不断增大。T0c和氨氮质量浓度与煤种的关系为褐煤>烟煤>无烟煤。关键词：煤炭气化；气化温度；CO：；酚类化合物；污染物中图分类号：TD844文献标识码：A文章编号：1005—9954(2016)07JD058J06DOI：10．3969／i．issn．1005—9954．2016．07．013DiSsolution0fpollutantsfromlargesemi-cokeparticlesingroundwaterLIZheng-xin，CHENLun-ji

3、an，YEYun-na，XUBing，LIUKai，ZHANGLe，LIUJian·wei，SUYu(Sch001ofMaterialsScienceandEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，HenanProvince，China)Abstract：Withsteamasgasincationagents，thegasincationtestsofNeimenglignite，HebibituminouscoalandJinchenganthracitewithparticlesizeof5-10mmw

4、ereca而edoutunderdifkrentgasi6cationtemperaturesbyusingself-madegasificationsystem．Gasificationsemi—cokeissoakedbythegmundwaterwithdifferenttemperatures，thenthesoakwateroforganicandinorganicpoUutantswerestudiedbasedonthedissolutionofpollutantsf}omsemi—cokeingroundwater．TheresultsshowthatTO

5、Candphenolicsincreaseconstantlywiththeincreaseofleachingtemperatureinthetestedtemperaturerange．Astheextensionofleachingtime，themassconcentrationofammoniaandphen01iccompoundsinresidualsemi—coke1eachingof1iquidisincreased6I

6、standthenremainsunchanged．WhiletheconcentrationofTOCandmostelements

7、areconstantlyincreasing，theeⅡ．ectofcoalonthemassconcentrationofTOCandammoniais：lignite>bituminouscoal>anthracite．Keywords：coalgasincation；gasi6cationtemperature；C02；phenolics；pollutants煤炭地下气化(ucc)难以开采的次烟煤和褐煤等低阶煤‘1引，被称为环境友好技术∞J。但是，在气化过程中和气化结束后，气化残焦可能会污染燃空区周围的地下水。uCG产生的污染物往往会以凝聚态富集在灰粒上，当燃空区

8、顶板岩层冒落造成地下水层的涌人，存留于地下的残焦和顶板岩层中的污染物会溶解于地下水中并随地下水流迁移H造成很大危害。UCG对地下水造成的无机污染物则主要是痕量重金属元素。煤气化过程中汞、硒的挥发性大于90％，而砷的挥发性小于60％_5J，镍、铬几乎不挥发而主要富集在底灰中M‘7J。煤炭气化后地下水中无机污染物浓度明显增加‘8J。smoli矗skiA等研究发现UCG废水含有高浓度的氨氮等无机污染物，As、收稿日期：2015-10一】l基金项目：国家自然科学基金资助项目(51174077)；国家自然科学基金资助项目(5140409