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。

使用Datong，TenFU和Illinois木炭进行柱状浮选实验，颗粒尺寸小于200网格。使用直径为30 mm，高度为325 mm的小柱以批量格式进行实验。气泡直径均匀，为3mm。空塔速度为1.40厘米S^<-1>。碳质回收率为94.9％的天富木炭，60.1％的大木炭和10％伊利诺伊州木炭。发现天富木炭很容易粘附在气泡上，而伊利诺伊州木炭是煤炭，煤炭并没有太多的气泡。浮动特性因木炭类型而不同的原因是因为碳质表面上的疏水程度取决于木炭的类型。这被认为是因为煤炭中存在有助于亲水性和矿物质的含氧官能团，例如羟基，羧基和羰基。因此，对每种类型的木炭进行了FTIR测量。比较3000-3650cm^<-1>的羟基的吸光度和每种类型的木炭的1700cm^<-1>的羰基的吸光度，伊利诺伊州煤的吸光度很大，并且伊利诺伊州煤炭表面上的疏水性程度很小。接下来，通过与RB的离子交换确定每种类型木炭外表面上存在的羟基量。以每小时300 mL的液体喂入煤层1.0×10^<-3> M（RBCL+RBOH）溶液，并使用ICP发光光谱仪测量RB离子的出口浓度。在每个煤颗粒的外表面上存在的羟基量分别为4.28、1.04和10.3×10^<-6> molg^<-1>，分别在Dadong，Tianfu和Illinois Coal的顺序上。由于每个羟基的面积为6.6Å^2，并且已知每单位重量的外表面积面积，因此确定占据1 g颗粒外表面的羟基的比例。大提琴，天富和伊利诺伊州煤炭中羟基占据的面积的比例分别为17.4、3.60和30.1％，与碳质回收率的顺序相匹配。通常，羰基通常与羟基相同的程度中包含在煤炭中，因此将来可能需要将其与矿物质含量一起考虑。