安徽理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計方案

1、安徽理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1.1研究背景世界各國能源構(gòu)造取決于資源、經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展等綜合要素。煤炭是一種靠譜、低價、能夠干凈利用的能源。我國“貧油少氣多煤”的能源構(gòu)造決定了我國在將來一準(zhǔn)時間內(nèi)鼎力發(fā)展煤化工家產(chǎn)干凈煤氣化技術(shù)因其高效、穩(wěn)固、環(huán)境友善等特色在煤化工領(lǐng)域據(jù)有重要一席之地。但是，我國煤氣化技術(shù)的應(yīng)用還存在諸多的技術(shù)瓶頸，怎樣改良煤氣化技術(shù)，優(yōu)化能源構(gòu)造已勢在必行。下邊側(cè)重介紹煤中其余元素賦存形態(tài)的背景氣流床氣化工藝在國內(nèi)有著豐富的應(yīng)用經(jīng)驗。煤灰熔融特征是動力用煤隨和化用煤的重要指標(biāo)?；胰廴谔卣麝P(guān)系著爐膛出口煙平和排渣方式的選擇及燃煤結(jié)渣特征的判斷1；影響煤灰熔融特征的要素好多2-9煤灰

2、熔融性的大小與爐膛內(nèi)結(jié)渣狀況有親密關(guān)系，并且對用煤設(shè)施的焚燒方式及排渣方式的選用影響重要。盡人皆知，煤灰的主要成分10-12為SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO。而鐵元素是影響煤灰熔融性最重要的元素之一。其次，煤中鐵元素對鍋爐結(jié)渣的惡化也有特別重要的影響，原由主假如煤礦物形成鐵，鈣三相中低溫共融區(qū)產(chǎn)物。別的煤的熱解特征和焚燒特征也與鐵有關(guān)。最后，煤的各樣特征還與煤中鐵的賦存狀態(tài)有關(guān)14-16，它們對各樣煤和灰因狀態(tài)不一樣而發(fā)揮的作用以及對環(huán)境的影響也不一樣。當(dāng)前，利用逐級化學(xué)提取法對煤中有害元素，比如As、Hg、F等的研究較為充分，而對煤中各樣賦存狀態(tài)的鐵元素的提取研究卻鮮見報導(dǎo)。鐵元素

3、的不一樣賦存狀態(tài)對煤灰的熔融特征、流溫特征、粘度特征和結(jié)渣性都有很大的影響，所以煤中各樣賦存形態(tài)的鐵元素的提取研究對豐富煤氣化技術(shù)理論知識、指導(dǎo)氣化妝置安全穩(wěn)固運(yùn)轉(zhuǎn)有著一定的理論和指導(dǎo)意義。1.2課題研究目的及意義1）研究煤中鐵元素的不一樣賦存形態(tài)及其含量測試。2）加深對逐級化學(xué)提取的認(rèn)識。堿浸提態(tài)氟鹽浸提卷氟水浸提態(tài)氟浸提結(jié)果反應(yīng)了煤中幾種不一樣賦存形態(tài)氟化物含量的數(shù)目級觀點，以無機(jī)鹽礦物形態(tài)存在的難溶性氟化物是煤中氟的主要賦存形態(tài)。研究結(jié)果可為煤中氟賦存形態(tài)的研究供給實驗方法與依照。喻華18用慣例方法、M3法和ASI法提取測定重慶農(nóng)業(yè)土壤中有效微量元素锎、鋅、鐵、錳的重量，經(jīng)有關(guān)剖析得出：

4、M3法提取的有效銅、鋅、鐵與慣例方法測定值均呈極明顯有關(guān)，有關(guān)系數(shù)r銅=0.471*n=32）；r鋅=0.471*，r鋅=0823*(n=32，r鐵=0757*n=32，r錳=0899*(n=32經(jīng)過假定查驗，M3法與慣例方法、ASI法與慣例方法均只有銅洲定值差異不明顯徐麗榮19經(jīng)過逐級化學(xué)提取法對巖石中氟元素的化學(xué)活動性進(jìn)行了研究，結(jié)果表示，不一樣時代、不一樣種類地層中氟的化學(xué)活動性擁有很大的差異，此中碳酸鹽巖中氟均擁有很強(qiáng)的化學(xué)活動性。不一樣時代的石煤中氟的化學(xué)活動性擁有較大差異下志留統(tǒng)大貴坪組石煤中氟的可淋失比率(均勻為4739一般高于下寒武統(tǒng)石煤中氟的可淋失比例(均勻為2943。姜平國

5、20采納20N235+30仲辛醇+50煤油(均為體積百分比萃取系統(tǒng)，在對比OA=2：1和單級萃取的條件下，辦理含鐵(1347的赤泥浸出液，振蕩混淆時間15rain，鐵的萃取率達(dá)到9962而后用01moL的稀鹽酸反萃有機(jī)相提取鐵，在對比OA=2：l的條件下，經(jīng)單級反萃，反萃后液含鐵1018sL，鐵的反萃率為75采納石灰中和，渣中含鐵達(dá)56袁霄梅21經(jīng)過連續(xù)化學(xué)提取方法對赤泥中各形態(tài)的氟進(jìn)行了提取，并對不一樣形態(tài)氟的遷移規(guī)律進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示。從赤泥中可提拿出五種形態(tài)的氟，即水溶態(tài)氟、可互換態(tài)氟、鐵錳聯(lián)合態(tài)氟、有機(jī)約束態(tài)氟及剩余態(tài)氟，此中剩余態(tài)氟所占的比率最大。含量在60。90之間，而后挨次是水

6、溶態(tài)氟、可互換態(tài)氟、鐵錳聯(lián)合態(tài)氟、有機(jī)約束態(tài)氟；赤泥的可給態(tài)氟化物(水溶態(tài)氟和可互換態(tài)氟輸出能力較強(qiáng)，對地下水影響較大，跟著聚積時間的延伸，赤泥的總氟含量有所降低，但可給態(tài)氟化物輸出能力不但不減反而加強(qiáng)，赤泥堆放場對地下水的影響主要取決于赤泥中水溶態(tài)氟和可互換態(tài)氟含量的高低。2/123/12元素賦存狀態(tài)的研究現(xiàn)狀代世峰22利用逐級化學(xué)提取的方法研究了石炭井、石嘴山和峰峰礦區(qū)煤層及頂板中稀土元素的存在形態(tài)；依據(jù)稀土元素的特征,把稀土元素分為水溶態(tài)1）可互換態(tài)2）碳酸鹽聯(lián)合態(tài)3）有機(jī)態(tài)4）硅鋁化合物聯(lián)合態(tài)5）和硫化物聯(lián)合態(tài)，他的研究表示了,不論是煤中仍是頂板中的稀土元素主要賦存在硅鋁化合物聯(lián)合態(tài)中

7、水溶態(tài)和可互換態(tài)中稀土元素含量甚微,是稀土元素地球化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)固的表現(xiàn)之一。高含量的碳酸鹽礦物、硫化物礦物和有機(jī)質(zhì)亦對稀土元素的賦存狀態(tài)起了必定作用。趙峰華23研究了廣西合山超高有機(jī)硫煤中Hg，Ni，Zn，Mn，Cr，V等有害元素賦存狀態(tài)結(jié)果表示：超高有機(jī)硫煤中與無機(jī)質(zhì)聯(lián)合的Ni，Cr，V，Zn，Hg，Mn均大于90，而有機(jī)聯(lián)合狀態(tài)硫小于10酸在各樣無機(jī)聯(lián)合態(tài)中，硫化物聯(lián)合態(tài)、鐵錳氧化物聯(lián)合態(tài)或鋁硅酸鹽聯(lián)合態(tài)為主要賦存狀態(tài)；如，Ni和Zn主要與硫化物和鋁硅酸鹽聯(lián)合；Hg主要與硫化物聯(lián)合；Cr和Mn主要與硫化物和鐵錳氧化物聯(lián)合；V主要與鋁硅酸鹽和鐵錳氧化物聯(lián)合；Fe主要與硫化物和鐵錳氧化物聯(lián)合所以

8、，從煤的干凈利用角度看，超高有機(jī)硫煤中的這些有害元素有可能經(jīng)過洗選來脫除特別的限制碳酸鹽臺地成煤環(huán)境決定了合山超高有機(jī)硫煤中Fe，Ni，cr，V，Zn，Hg，Mn的上述賦存特色劉晶24議論并比較了煤中痕量元素賦存形態(tài)的剖析方法及其應(yīng)用范圍，應(yīng)用逐級化學(xué)提取法對及種典型煤進(jìn)行浸提，依據(jù)易揮發(fā)痕量元素不一樣形態(tài)的溶解度，將煤中砷、汞、硒分為可互換態(tài)、硫化物聯(lián)合態(tài)、有機(jī)物聯(lián)合態(tài)和殘渣態(tài)。結(jié)果表示，砷在煤中主要以硫化物聯(lián)合態(tài)存在，汞在煤中主要以硫化物聯(lián)合態(tài)和殘渣態(tài)存在，硒賦存在硫化物、有機(jī)物和殘渣態(tài)中+不一樣煤種中易揮發(fā)痕量元素各樣形態(tài)的散布不一樣，應(yīng)用浮沉法將煤按不一樣密度分級后，分別測定了各級煤粉

9、中砷、汞含量，表示砷、汞主要存在于煤的礦物質(zhì)中.呂海亮25深入研究了微量元素在煤轉(zhuǎn)變過程中的變遷行為和其向環(huán)境的開釋能力，他以為這類能力主要取決于它們的原始賦存形態(tài)。因為微量元素賦存形態(tài)的多樣性和煤自己的復(fù)雜性，煤中微量元素賦存形態(tài)的研究尚沒有十分紅熟的方法。采納密度分別、脫灰辦理、逐級化學(xué)提取等間接方法研究了義馬煤中As、Pd、Cd、Cr等幾種微量污染元素的宏觀賦存形態(tài)。研究表示，義馬煤中As、Pd、Cd、主要與礦物質(zhì)伴生，Cr主要賦存在有機(jī)質(zhì)中間。As主要與黃鐵礦相伴生；。Cd、部分與黃鐵礦類礦物質(zhì)伴生部分與其余難溶礦物質(zhì)伴生；Pd在硫酸鹽、硫化物、硅酸鹽等礦物質(zhì)中均有散布。4/125/1

10、2含鐵礦物對煤灰特征的影響煤灰中的Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5%15%居多，個別煤灰中Fe2O3高達(dá)50%。煤灰中Fe2O3的助熔成效與煤灰所處的氛圍有關(guān)，不論在氧化氛圍仍是復(fù)原氛圍中，均起到降低灰熔融性溫度的作用，在弱復(fù)原性氛圍下，助熔成效最明顯。因為在復(fù)原性氛圍中，分解溫度為770K970K，隨后磁黃鐵礦升溫氧化,生成Fe3O4，在1350K1473K之間融化，生成Fe-S-O熔體；對于外面硫鐵礦顆粒，熔體持續(xù)氧化，直到完整氧化成Fe3O4，并可能進(jìn)一步氧化成Fe2O3，而對于內(nèi)部硫鐵礦Fe-S-O熔體可能持續(xù)氧化，其反響方式如外面硫鐵礦，也可能與同顆粒中的硅酸鹽礦物共熔成玻璃體，而不持續(xù)氧化這

11、兩者是兩個相互競爭的過程，它們所起的作用取決于氛圍和溫度等條件26在進(jìn)行煤灰熔融性測準(zhǔn)時，要特別注意控制爐內(nèi)的氛圍性質(zhì)。在氧化性氛圍和復(fù)原性氛圍條件下分別測得的灰熔融溫度差異很大，特別是煤灰中氧化鐵含量許多時，氧化性氛圍和復(fù)原性氛圍條件下分別測得的灰熔融溫度差異很大含鐵量高的煤灰在不一樣氛圍中測定的灰熔融性溫度可相差300。這是因為煤灰中的鐵在不一樣氣體介質(zhì)中以同的價態(tài)出現(xiàn)，在氧化性介質(zhì)中鐵呈三價(Fe2O3，在弱復(fù)原性氣體中鐵呈二價(FeO，而在強(qiáng)復(fù)原性介質(zhì)中，在高溫時鐵將變?yōu)榻饘勹F(Fe。此中，以Fe2O3的熔點最高(1560OC，F(xiàn)eO最低(1420，金屬介于兩者之間(1535。在氧化性

12、氛圍中以Fe2O3形式存在，在弱復(fù)原氛圍中，以FeO的形態(tài)存在，與其余價態(tài)的鐵對比，F(xiàn)eO擁有最強(qiáng)的助熔效果。FeO能與Si2、A12O3、3A12O32SiO2(莫來石，熔點l850、CaO-A12O32SiO2(鈣長石，熔點1553等聯(lián)合形成鐵橄欖石(2FeOSiO2，熔點1205、鐵尖晶石(FeOA12O3，熔點1780、鐵鋁榴石(3FeOA12O33SiO2，熔點12401300和斜鐵輝石(FeOSiO2，這些礦物質(zhì)之間會產(chǎn)生低熔點的共熔物，因此使煤灰熔融性溫度降低。弱復(fù)原氛圍下的反響為：Fe231）O=FeO3A12O2SiO+FeO=2FeOSiO+FeOA1O32）3222CaO

13、A1O2SiO+FeO=3FeOA1O3SiO+2FeOSiO+FeOA1O3）32232223SiO2+FeO=FeOSiO24）FeOSiO2+FeO=2FeOSiO25）在強(qiáng)復(fù)原氛圍下，煤灰在熔融過程中的氧元素被大批復(fù)原，所剩絕大多數(shù)是金屬或非金屬單質(zhì)，其單質(zhì)的熔融溫度要超出其氧化物很多，這些在強(qiáng)復(fù)原氛圍下被復(fù)原出來的金屬單質(zhì)致使了煤灰熔融性溫度的高升。所以，強(qiáng)復(fù)原氛圍下的煤灰熔融性溫度均比氧化氛圍下高，差值在50-200。在煤灰中MgO含量少，一般極少超出4。在煤灰中它一般起降低灰熔融溫度的作用。用人工增添MgO含量的實驗表示，煤灰中MgO含量為1317時，灰熔融性溫度最低，小于或大于

14、這個含量，灰熔融性溫度均將增高。8/121.4研究內(nèi)容1）選用有代表性煤樣，進(jìn)行工業(yè)剖析、元素剖析、發(fā)熱量等基礎(chǔ)剖析；2）經(jīng)過改良的逐級化學(xué)提取法對鐵的賦存形態(tài)進(jìn)行研究，并對現(xiàn)象以及測試的數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)、辦理；:33372QIUJ-R,LIF,ZHENGY,ZHENGC-G,ZHOUH-C.TheinfluencesofmineralbehavioronblendedcoalashfusioncharacteristicsJ.Fuel1999,78(8:963969.3GUPTASK,GUPTARP,BRYANTGW,WALLTH.Theeffectofpotassiumonthefusibil

15、ityofcoalasheswithhighsilicaandaluminalevelsJ.Fuel1998,77(11:11951201.李帆,邱建榮,鄭瑛,鄭楚光.混煤煤灰在加熱過程中礦物行為研究J.燃料化學(xué)學(xué)報,1997,25(5:400403.姚星一.煤灰熔點與化學(xué)成分的關(guān)系J.燃料化學(xué)學(xué)報,1965,6(2。151161.6陳文敏,姜寧.煤灰成分和煤灰熔融性的關(guān)系J.干凈煤技術(shù),1996,2(2:3437.7李永國.煤灰熔融特征與鍋爐安全運(yùn)轉(zhuǎn)均衡關(guān)系商討J.湖北電力,2004,28(1:4041.8張璐,呂慶章.煤灰熔融性的影響要素J.機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,Mar,2018Vol.23

16、,No.2181182、131張德祥，邵群，王朝臣.不一樣氛圍下煤炭熔融性的研究J.煤炭科學(xué)技術(shù)，1996,24(9:1820閆宏.動力煤的配煤技術(shù)研究J.河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2018(3:62-64.11余星,王學(xué)敏,彭迪.對于動力配煤的意義及模型議論J.選煤技術(shù),2018(2:51-54.12郭治青，燃煤礦物轉(zhuǎn)變及結(jié)渣性研究，武漢：華中科技大學(xué)2008.13姜建勛，金屬化合物催化煤焚燒規(guī)律的實驗性研究，長沙：長沙理工大學(xué)2018.14李意，盛昌棟，O|CO2煤粉焚燒時含鐵礦物質(zhì)轉(zhuǎn)變行為的實驗性研究J.焚燒化學(xué)學(xué)報，2008，364）：415420.趙永椿，張軍營，高全等，燃煤含鐵礦物

17、的遷徙轉(zhuǎn)變特征研究J.，工程熱物理學(xué)報，2006,273）：511514.16李意，盛昌棟，神華煤中含鐵礦物質(zhì)及其在焚燒過程中的轉(zhuǎn)變J，動力工程，2008，282）259264.齊慶杰，劉建忠，王繼仁等，煤中氟化物浸提實驗研究J，遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報2003，225）：57857918喻華，馮艷紅，楊劍虹，土壤微量元素有效含量的提取測定方法比較研究J西南大學(xué)學(xué)報2007，299）：125128.19徐立榮，梁漢東，雒昆利等，逐級提取實驗研究巖石中氟的化學(xué)活動性J環(huán)境科學(xué)2006，2711）：22802282姜平國吳筱，廖春發(fā)等，用N235從赤泥浸出液中提取鐵的工藝研究J江西理工大學(xué)學(xué)報，2009，311）：1415袁霄梅，熊飛，李光等，赤泥中氟的賦存狀態(tài)J中國環(huán)境測試，2008，244）464822趙峰華，任德貽，彭蘇萍等，煤及頂板中稀土元素賦存狀態(tài)及逐級化學(xué)提取J.中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2003,182），349353.23趙峰華，彭蘇萍，唐躍剛等，合山超高有機(jī)硫煤中FeMnHgZnNiCrV的賦存狀態(tài)及意義，J2008,347）:3336.24劉晶，鄭楚光，張軍營等,煤中易揮發(fā)痕量元素賦存形態(tài)的剖析方法及實驗研究2003,94）：295299呂海亮，陳