開発途上国向け石炭の同時脱硫脱灰プロセスの開発

为发展中国家开发煤炭同步脱硫脱灰工艺

基本信息

批准号：
09248223
负责人：
上山惟一
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至 1997
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09248223/
关键词：
石炭同時脱硫脱灰カラム浮選疎水性評価イオン交換

项目摘要

粒径200mesh以下の大同、天府、イリノイ炭を用いてカラム浮選実験を行った。実験は塔径30mm、塔高325mmの小型カラムを用い、バッチ式で行った。気泡径は均一で3mmである。空塔速度は1.40cmS^<-1>とした。炭素質回収率は天府炭94.9%、大同炭60.1%、イリノイ炭10%で、天府炭は気泡と良好に付着しやすく、イリノイ炭は気泡にあまり付着しない石炭であることが分かった。炭種の違いにより浮遊性が異なるのは、炭素質表面の疎水性の度合いが炭種により異なるためと思われる。これは、親水性に寄与する水酸基、カルボキシル基、カルボニル基などの含酸素官能基、鉱物が石炭に存在するためと思われる。そこで、各炭種につきFTir測定を行った。各炭種の3000-3650cm^<-1>の水酸基および1700cm^<-1>付近のカルボニル基の吸光度を比較すると、イリノイ炭の吸光度は大きく、イリノイ炭表面の疎水性の度合いは小さいと思われる。次に、各炭種の外表面に存在する水酸基量をRbとのイオン交換により求めた。1.0×10^<-3>Mの(RbCl+RbOH)水溶液を毎時300mlで石炭層に供給し、Rbイオンの出口濃度をICP発光分析装置を用いて測定した。各石炭粒子外表面に存在する水酸基量はそれぞれ大同、天府、イリノイ炭の順に4.28、1.04、10.3×10^<-6>molg^<-1>となった。水酸基一個の面積が6.6Å^2であり、単位重量当たりの外表面積が既知であるため、粒子1gの外表面に占める水酸基の割合が求められる。大同、天府、イリノイ炭の水酸基の占める面積の割合はそれぞれ17.4、3.60、30.1%となり、炭素質回収率の序列に一致した。一般的に、カルボニル基は水酸基と同じ程度石炭中に含有されていることが多いため、鉱物分とともに今後検討していく必要があると思われる。

采用粒径小于200目的大同煤、天福煤和伊利诺伊煤进行柱浮选实验。实验采用柱径为30mm、柱高为325mm的小柱分批进行。气泡直径均匀，为3毫米。空塔速度设定为1.40cmS ^ -1 。天府煤的碳回收率为94.9%，大同煤为60.1%，伊利诺伊州煤为10%，发现天府煤容易粘附气泡，而伊利诺伊煤则不能很好地粘附气泡。漂浮性根据煤的种类而不同的原因被认为是因为碳质表面的疏水性程度根据煤的种类而变化。这被认为是由于煤中存在羟基、羧基和羰基等含氧官能团以及有助于亲水性的矿物质。因此，对每种类型的煤进行了 FTir 测量。比较各类煤在3000-3650cm^-1>处的羟基和在1700cm^-1>附近的羰基的吸光度，伊利诺伊州煤的吸光度较大，表明伊利诺伊州煤的疏水程度煤面小就可以了。接下来，通过与Rb的离子交换测定存在于每种碳类型的外表面上的羟基的量。以每小时300ml的速度向煤层供给1.0×10 6 -3 M(RbCl+RbOH)水溶液，使用ICP发射光谱仪测定Rb离子的出口浓度。对于大同煤、天府煤和伊利诺伊煤，每个煤颗粒外表面上存在的羟基量分别为4.28、1.04和10.3×10^-6molg^-1。由于一个羟基的面积为6.6 Å^2，并且单位重量的外表面积已知，因此可以确定1g颗粒的羟基与外表面的比例。大同煤、天府煤和伊利诺斯煤的羟基所占面积比分别为17.4%、3.60%和30.1%，与碳回收率排名相符。一般来说，煤中羰基的含量与羟基的含量相同，因此今后有必要将其与矿物质含量一起研究。