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开放课题
煤炭地下气化工艺过程中有害物的转化规律

发布时间:2013年09月11日 字体大小:【

课题七、煤炭地下气化工艺过程中有害物的转化规律

课题编号:U2013091004

课题描述:

煤炭地下气化技术可以减少有害物排放,初步工作表明煤气中粉尘含量可降低至10mg/m3,与采煤和燃煤相比环境得到大大改善,同时地下气化出口煤气可以集中净化,脱除其中的焦油、硫、粉尘等有害污染物资,将一些有害物质进行回收,为下一步有害物的产业资源化打下基础。研究其过程中有害物质的形态转化和检测方法和系统以及气化产品净化技术是降低成本和改善环境的一个重要措施。

地上煤气化产品的净化和废物循环利用已有较成熟的方法,在地下煤炭气化工艺中可以借鉴。对地上煤气化过程中有害物质的转化已有部分了解,其检测方法已有国家标准。煤炭地下气化新工艺较之传统气化工艺及国外其它地下气化工艺不同,但可引入参考发展实时原位在线系统监测是国内外控制监测的一个方向,目前对气体的监测发展了传感器系统,可以立即得到有关数据。将此系统引入地下煤气化过程,对于监测地下煤质和杂质的转化和组成控制是可行的。将所得的数据与气化过程和中间产物进行研究,可以了解气化过程中有害物质的形态转化,为控制和减排有害物质提供科学依据。因此,研究煤炭地下气化新工艺过程中有害物的转化规律,设法将有害物固定在地下。建立实时在线的检测系统和环境改善技术,优化气化产品净化方案,使煤炭地下气化新工艺进一步发展和完善, 同时也为气化产品成为环境友好的绿色产品取得环境通行证,有利于新工艺在国内外推广。对重点的污染问题在实验室模拟研究的基础上提出治理对策,以有利于煤炭地下气化的产业化。

知识结构要求:

1、掌握污染物的检测方法;

2、基本学科涉及:环境工程、高等数学、煤气化、化工原理、流体力学、计算机语言、传热学以及反应工程、地质工程等。

研究平台:

1、煤炭地下气化综合实验系统。实验系统占地约260平米,其中实验装置占地约220平米,集中控制室面积约40平米。主要有:煤炭地下气化DCS系统、地下气化模型实验炉体(长4.5m×宽1.2m×深1.67m)、煤气净化系统、废气焚烧系统、数据采集系统、实验控制系统、煤气组分分析系统、污染物测定系统、煤炭热解实验系统、煤气加压输送系统、变压吸附系统、一氧化碳变换系统、甲烷化反应器、脱碳系统、换热及热计量等系统;

2、主要仪器设备:煤及岩层渗透性分析仪、气相色谱仪、热重分析仪、比表面积与孔径测定仪、自动量热仪、水蒸气发生器、热式气体流量计、间歇式高压釜、索氏萃取仪、烘箱、反应器底部循环泵、湿式流量仪表、电加热器、加氢改质实沸点蒸馏装置、红外光谱仪等;

3、大块煤气化反应动力学参数测定实验装置;

4、计算机数值模拟软件。

课题费用:2万元。

课题目标:

1、建立煤炭地下气化过程中有害物质的监测系统;

2、研究煤炭地下气化新工艺过程中污染物产生及其转化机理和规律,为示范工程提供较为优化的环境改善方案,并在实践中不断完善;

3、发展控制新工艺煤炭地下气化过程中有害物析出的控制条件及净化和资源化的技术途径,以确保新工艺成为环境友好的绿色工艺,为以后该工艺向国内外的推广和转让;

4、至少发表一篇EI检索的论文;每年至少1篇中文核心;

5、最终完成1份课题研究报告,每季度提交1份研究进度报告。

研究时间:

2013年9月~2015年7月

指导老师:马登军  >>

课题负责人:          >>

课题组成员:                          

 

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