半焦粉末与废水湿法气化制合成气试验研究.pdf

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1、第5期(总第174期)煤化工No．5(TotalNo．174)2014年10月CoalChemicalIndOct．2014半焦粉末与废水湿法气化制合成气试验研究戴爱军，杜彦学，袁善录，葛启明，谢欣馨，徐永萍，何先标(1．西北化工研究院，陕西西安710061；2．浙江丰登化工股份有限公司，浙江兰溪321103)摘要介绍了半焦焦末和废水实验室成浆性及工业化试烧试验研究，探讨了废水焦末用于湿法气化制取合成气的可行性。实验室采用干磨湿配制浆工艺，进行了焦末与废水成浆性能试验，并在工业化生产装置上，进行了医药废水、焦末与神府煤混配的气化性能试验。结果表

2、明：实验室可制备出质量分数为59％～61％的料浆，其特性能满足湿法气化工艺要求；工业试验获得的气化指标较为理想，废水焦末气化制合成气是可行的。关键词半焦，废水，焦末，湿法气化，合成气文章编号：1005—9598(2014)一05—0034—04中图分类号：TQ544文献标识码：A引言室试验研究和工业化试验研究两个部分。煤低温热解过程中，除了生产半焦(俗称兰炭)、1原料特性分析煤焦油和煤气外，还产生大量的半焦粉末(焦末)和废水。半焦粉末通常具有固定碳含量高、灰分和挥发分1．1试验原料含量低及强度高等特点[1]，因其粒度小，只能当作低(1)焦末及煤

3、样：1焦末、2焦末、试烧焦末和神级燃料廉价处理，或者作为固体废物废弃；所产生的府煤，来自陕北地区。废水(兰炭废水)，与焦化废水相比，其COD要高10倍(2)废水：1废水和2废水，来自陕北地区兰炭左右，其氨氮、酚类的浓度也远高于焦化废水l2]，是一生产厂家；医药工业废水，来自制药企业。种难处理的高浓度有机废水。上述焦末和废水处理不1．2原料特性当，不仅造成环境污染，也造成了资源的巨大浪费，严按照相关国家标准，对所选原料进行了分析，具重制约着兰炭企业向大型化、集中化方向发展，有违体分析结果见表1、表2。其中，实验室试验采用1焦国家节能降耗减排工作的

4、要求。末、2焦末、1废水、2废水、试烧焦末、医药废水；工湿法气化技术的特点是将含碳物料制备成料业化试验采用试烧焦末、神府煤及医药废水。浆，然后在纯氧高温高压下实现部分氧化，制取合成从表1可以看出，试验用3种焦末水分含量中等，气。将兰炭企业产生的半焦粉末和废水用于湿法气氧含量低，固定碳含量高；灰分含量中等，发热量较高，化技术，既节约了水资源，又解决了固液废弃物的反应活性好，灰熔融性温度较低。根据煤质特性分析结环保处理问题，且废水中有机物和焦末作为气化过程果，认为焦末用于湿法气化制合成气是可行的。的有效原料加以利用，实现了废弃物再利用，变废为由表2

5、可知，试验用废水是一种成分复杂、氨氮、宝。COD浓度极高的工业废水，所含酚类、杂环化合物及基于此，笔者研究团队结合半焦焦末及废水的特氨氮等都会对人类、水产、农作物构成很大危害，均属点，通过废水和焦末的成浆性试验研究，探讨废水焦难生物降解的工业废水。通过制浆气化利用，可以减末用于湿法气化制取合成气的可行性。主要分为实验轻企业环保压力，变废为宝。收稿日期：2014—05—28基金项目：国家科技支撑计划项目(2009BAA20B02—06)作者简介：戴爱军(198O一)，男，湖北荆州，工程师，学士，2003年本科毕业于兰州理工大学化学工程与工艺专业，

6、现从事煤浆制备技术和气化技术开发研究工作，E-mail：dzhuyang@163．aom。2014年10月戴爱军等：半焦粉末与废水湿法气化制合成气试验研究35一表1焦末和神府煤样分析／％枷／％c％Had／％％s／％Of1d／％发热即／kJ-kg11焦末5．8312．108．0274．0576．171．530．8O0．283．292726011502焦末6．3811．96i0．3571．3174．411．5O0．710．434．6126510l210试烧焦末5．9015．655．4l73．O473．621．290．680．342．52290301

7、220神府煤8．756．1630．6854．4168．414．060．730．6911．2026900l21O表2试验用废水指标mg／L总有机碳(TOC)化学需氧量(COD)生化需氧量(B0D)氨氮(NH。一N)挥发酚悬浮物(SS)油pH值1废水720218470—25944549—10588．992废水867030200—30003500一l30010．35医药废水一95001800160—3300—7．122实验室试验研究料浆浓度较低、料浆稳定性差，不利于存储和输送，不适合于工业化应用。将焦末用颚式破碎机粉碎成一定粒度，再用容积2．3加添加

8、剂后成浆性能试验为l3L的实验室用球磨机进行制粉，得到所需粒度由于不同的制浆原料对添加剂有着一定的选择的焦末粉，然后采用干磨湿配法进行制浆，在焦末粉性