洁净煤技术作业
一、能源的概念、分类及新能源的特点。
答：1. 能源的定义：
能源就是向自然界提供能量转化的物质（矿物质能源，核物理能源，大气环流能源，地理性能源）。能源亦称能量资源或能源资源，是指可产生各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或可做功的物质的统称，是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源，包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。
能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。通常意义上的能源是指拥有某种形式的能量，在一定条件下可以转换成生产、生活所需要的燃料和动力来源的物质。
简而言之，能源就是能量的来源。
2. 能源的分类：
能源种类繁多，而且经过人类不断的开发与研究，更多的新型能源已经开始能够满足人类需求。根据不同的划分方式，能源也可分为不同的类型。
（1）根据地球上能量的来源分类。
地球本身蕴藏的能量，通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。能源可分为来自太阳的辐射能量、地球内部固有的能量、地球与其他天体相互作用的能量共三大类（见表1-1所示），分别称为第一类能源、第二类能源、第三类能源。
表1-1 能源按来源的分类
和矿物能源等的产生提供基础。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
②地球本身蕴藏的能量。如原子核能、地热能等。
③地球和其他天体相互作用而产生的能量。如潮汐能。
地球可分为地壳、地幔和地核三层，它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层，一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔，它大部分是熔融状的岩浆，厚度为2900公里，火山爆发一般是这部分岩浆喷出。温泉和火山爆发喷出的岩浆也是地热的表现。地球内部为地核，地核中心温度为2000度。可见，地球上的地热资源贮量也很大。
（2）根据产生的方式及获得的方法分类。
根据产生的方式可分为一次能源和二次能源。一次能源即天然能源，是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换成能量资源就可以直接利用的能源，一次能源包括可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气资源，其中水能、石油和天然气试一次能源的核心，它们成为全球能源的基础。除此以外，太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内。二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，例如：电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源都属于二次能源。
（3）根据能源使用的类型以及被开发利用的程度分类。
可分为常规能源和新型能源。
利用技术上成熟、使用比较普遍的能源叫做常规能源。包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。
新近利用或正在着手开发的能源叫做新型能源。新型能源是相对于常规能源而言的，包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能、氢能以及用于核能发电的核燃料等能源。由于新能源的能量密度较小，或品位较低，或有间歇性，按已有的技术条件转换利用的经济性尚差，还处于研究、发展阶段,只能因地制宜地开发和利用;但新能源大多数是再生能源。资源丰富，分布广阔，是未来的主要能源之一。
（4）根据能源消耗后是否造成环境污染分类。
可分为清洁型能源和非清洁型能源，清洁型能源对环境污染较小或者无污染，如太阳能、风能、水能、海洋能、氢能等。非清洁型能源指对环境污染较大的能源，包括煤炭、石油等。
（5）根据能源是否可以再生分类。
可以分为可再生能源和非再生能源。
凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为再生能源，反之称为非再生能源。可再生能源是清洁能源，是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且分布广泛，适宜就地开发利用，主要包括风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等；非再生能源会随着人们的利用越来越少，如煤、石油和天然气等。
综上，能源的分类情况如下表1-2所示。
表1-2能源的分类
源、替代能源等等，这些都是从某一个方面反映能源的特性。
3. 新能源的特点：
新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式，是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。
（1）太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。太阳能清洁环保，无任何污染，利用价值高。太阳能不仅具有储量的“无限性”、“巨大性”的特性，还具有“广泛性”、“清洁性”、“间歇性”和“经济性”等优点。
（2）核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，核能的释放主要有三种形式：核裂变能、核聚变能和核衰变。核能的利用存在如下主要问题：
①资源利用率低。
②反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决。
③反应堆的安全问题尚需不断监控及改进。
④核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚-239受控制。
⑤核电建设投资费用仍然比常规能源发电高，投资风险较大。
（3）海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点，是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。
海洋能特点如下：
①海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大，而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。
②海洋能具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就会再生，就会取之不尽，用之不竭。
③海洋能有较稳定与不稳定能源之分。较稳定的为温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。人们根据潮汐潮流变化规律，编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报，预测未来各个时间的潮汐大小与潮流强弱。潮汐电站与潮流电站可根据预报表安排发电运行。既不稳定又无规律的是波浪能。
④海洋能属于清洁能源，也就是海洋能一旦开发后，其本身对环境污染影响很小。
（4）风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的十倍，分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。目前风能最常见的利用形式为风力发电。
（5）生物质能来源于生物质，也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。
生物质能，又名生物能源，是利用有机物质（例如植物等）作为燃料，通过气体收集、气化（化固体为气体）、燃烧和消化作用（只限湿润废物）等技术产生能源。具有以下特点：
①燃烧过程对环境污染少。
②储量大，可再生。
③生物质能源具有普遍性、易取性。
④是唯一可以运输和储存的可再生资源。
（6）地热能来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。中国地热资源丰富，分布广泛。
（7）氢能作为一种清洁、高效新能源。具有资源丰富、安全环保，无味无毒，不会造成人体中毒，燃烧产物仅为水，不污染环境。具有高温高能、热能集中、燃烧产生的热量大、
可再生性等优点。并且还有一定的催化特性、还原特性和变温特性，而且来源广泛，即产即用，应用范围广，适合于一切需要燃气的地方。
同时氢能的使用也存在以下缺点：制取成本高，需要大量的电力；生产、存储难：氢气密度小，很难液化，高压存储不安全。
（8）海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源，它既不产生垃圾，也没有二氧化碳的排放，更不依赖天气的状况，可以说是取之不尽，用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里，渗透发电厂的发电效能会更好，比如地中海、死海、中国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。
（9）水能是一种可再生能源，是清洁能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。水不仅可以直接被人类利用，它还是能量的载体。水能资源丰富，随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源，目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。
（10）可燃冰是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物，它的外型与冰相似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，具有埋藏浅、规模大、能量密度高、洁净等优点。
二、什么是煤？煤的结构、煤的作用（用途）及主要应用领域。
答：1. 煤的定义
煤是由远古植物残骸没入水中经过生物化学作用，然后被地层覆盖并经过物理化学作用形成的有机生物岩。
2. 煤的结构
2.1 宏观煤岩组分
煤是一种有机生物岩，其物质组成较为复杂。当用肉眼观看时，可以看到其物质组成的不均一性，其主要表现为煤是有机物和无机物（矿物质）的混合物。有机物其本身也因成煤原始物质和积聚条件的不同，呈现出复杂性和多样性。根据颜色、光泽、断口、裂隙、硬度的不同，用肉眼可将煤层中的煤分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭四种宏观煤岩成分。
2.2 煤的显微组分
煤的显微组分，按其成分和性质的不同可分为有机显微组分和无机显微组分。煤的有机显微组分可分为四类，即凝胶化组分（镜质组）、丝炭化组分（惰质组或丝质组）、稳定组（壳质组），以及由凝胶化与丝炭化组分之间的过渡成分（半镜质组、半丝质组等）。煤的无机显微组分即指煤中的矿物质，主要有粘土矿物、硫化物、氧化物及碳酸盐类等四类。
2.3 煤的化学结构
煤的化学结构是指在煤的有机分子中，院子相互联结的秩序和方式。又称煤的分子结构，简称煤结构。煤不同于一般的高分子有机化合物，它具有特别的复杂性、多样性和不均一性。即使在同一小块煤中，也不存在一个统一的化学机构。因此，迄今为此尚未法分离出或鉴定出构成煤的全部化合物。对煤化学结构的研究，还只限于定性地认识其整体的统计平均结构，定量地确定一系列的“结构参数”。采用不同的手段对煤结构进行分析，其结论见表2-1所示。
表2-1 煤结构的分析
型、物理结构模型和综合模型。化学结构模型有Fuchs模型、Given模型、Wiser模型和Shinn模型，物理结构模型有Hirsch模型和两相模型，综合模型有Oberlin模型和球模型。各种模型只能代表统计平均概念，而不能看作煤中的真实分子形式。
3. 煤的作用及应用领域
煤是重要能源，也是冶金、化学工业的重要原料。主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。
1）动力煤
在国外，动力煤绝大部分用来发电，工业锅炉也有一些用量。全世界约有55%的煤炭用于发电，煤炭需求的增量部分基本上都在电力部门，但中国例外，在中国实施工业化的进程中，各行各业都需要大量的煤炭（动力煤）。
目前中国动力煤消费集中在电力、冶金、建材、化工和其他行业。近年来，电力行业用煤是动力煤消费中最主要的部分，冶金行业用煤量逐年上升，化工和建材行业动力煤需求量保持平稳。
我国动力煤的主要用途有：
力行业：以贫瘦煤为设计煤种的电厂现在可以掺烧部分无烟煤。
水泥行业：旋转窑过去只能使用烟煤，但现在经过改造，可以使用无烟煤。
冶金行业：冶金喷吹煤由只使用无烟煤变为可以掺烧甚至单烧烟煤。
化工行业：化工造气用煤由使用无烟块煤，经过技术攻关，可改用无烟末煤生产的煤棒等型煤，甚至也可以用动力煤直接造气。
同时，配煤技术的发展、配煤能力和配煤效益的提高也给煤种间的替代提供了更大的可能。这种趋势表明，煤种替代性越来越强，而使用什么样的煤种越来越取决于用户经济核算的综合效益。
2）炼焦
煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右（高温干馏），通过热分解和结焦可获得焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品。
冶金焦炭含碳量高，气孔率高，强度大（特别是高温强度），是高炉炼铁的重要燃料和还原剂，也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松剂。大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁，其次用于铸造与有色金属冶炼工业，少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。在钢铁联合企业中，焦粉还用作烧结的燃料。焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。
焦炉煤气发热值高，是平炉和加热炉的优良气体燃料，在钢铁联合企业中是重要的能源组分。经过净化的煤气属中热值煤气，是钢铁联合企业中的重要气体燃料，其主要成分是氢和甲烷，可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。
炼焦化学产品是重要的化工原料。回收化学产品中的氨、粗苯、硫及硫氰化合物，不但为了经济效益，也是为了环境保护的需要。其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成工业的原料。
3）气化
煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。
煤炭气化技术广泛应用于下列领域，如表2-2所示。
表2-2 煤炭气化技术的主要用途及应用领域
4）液化
煤炭液化是把固体煤炭通过化学加工过程，使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术。根据不同的加工路线，煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类。
煤炭液化除为了生产石油代用品外，还可以用于精制煤炭获得超纯化学煤，作炭素制品、炭纤维、针状焦的原料和粘结剂等，也可制取有机化工产品等，为发展一碳（C1）化学、改变有机化工结构综合利用范围开辟了新途径。
煤的液化，主要是生产液体燃料和高附加值化工产品，以此来替代部分石油产品，补偿我国石油资源的短缺。煤炭液化由于采用的工艺和催化剂的不同，可以生产汽油、柴油（液化石油气），并提取（苯、甲苯、二甲苯），也可以生产乙烯、丙烯、烯烃和石蜡等化工原料和产品。煤炭液化可以加工高硫煤，硫是煤直接液化的助催化剂，煤中的硫在气化和液化过程中转化成再经分解可以得到元素硫产品。
随着世界范围内的石油资源相对短缺形势的加剧，国际市场原油价格逐步攀升，发展煤炭液化工业的重要性和紧迫性正日趋明显。保障石油产品的中、长期稳定供应，是我国国民经济持续、快速、健康发展的必须解决的战略课题。作为世界上最大的发展中国家，石油资源主要依赖进口是不现实的。在国民经济蓬勃发展，综合国力日益增强，发达国家积极合作的有利形势下，及时把握有利时机,有计划、分阶段推动我国煤炭液化工业稳步发展具有重要的意义。
5）炭材料
炭材料具有耐热性强、热膨胀性强、耐腐蚀性好、导电导热良好、抗腐蚀性强等优点，广泛地用于冶金工业、化学工业、机械工业、建筑材料和国防尖端工业等各个部门。下面主要从活性炭、超级电容器、SiC材料等几个方面来介绍炭材料的用途及主要应用领域。
a. 活性碳
活性炭的主要应用见表2-3所示。
表2-3 活性炭的主要应用
b. 超级电容器
超级电容器作为大功率物理二次电源，在国经济各领域用途十分广泛。在特定的条件下可以部分或全部替代蓄电池，应用在某些机电（电脉冲）设备上，可使其产生革命性进步。
超级电容器的应用主要表现在以下几个方面：
配合蓄电池应用于各种内燃发动机的电启动系统，如：汽车、坦克、铁路内燃机车等。
用作高压开关设备的直流操作电源，可使电源屏结构变得简单，降低成本。
用作电动车辆起步、加速及制动能量的回收，提高加速度，有效保护蓄电池，延长蓄电池使用寿命，而且节能。
代替蓄电池用于短距离移动工具（车辆），其优势是充电时间非常短。
用于重要用户的不间断供电系统。
用于风力及太阳能发电系统。
应用电脉冲技术设备，如：点焊机、轨道电路光焊机、充磁机、X光机等。
c. SiC材料
碳化硅又称金钢砂或耐火砂，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。碳化硅具有宽能级、高击穿电场、高热传导率以及高饱和电子迁移速度等特点，主要用于以下几个方面。
（1）有色金属冶炼工业的应用
利用碳化硅具有耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击的特点，作高温间接加热材料。
（2）钢铁行业方面的应用
利用碳化硅的耐腐蚀、抗热冲击、导热好的特点，用于大型高炉内衬，提高其使用寿命。
（3）冶金选矿行业的应用
碳化硅硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能，是耐磨管道。叶轮。泵室。旋流器以及矿斗内衬的理想材料，也是航空飞行跑道的理想材料之一。
（4）建材陶瓷、砂轮工业方面的应用
利用其高热强度大的特性，可以制造薄板窑具，不仅能减少窑具容量，还能提高窑炉的装容量和产品质量，而且缩短了生产周期。
（5）节能方面的应用
利用良好的导热和热稳定性，制造热交换器，不仅节约燃料，还使生产率提高。
随着工业生产、科学技术的发展，新型炭素材料不断研制出来，尤其是在新能源技术中，因其有耐热、耐腐蚀、导热和导电等优异性能，所以，等到的应用越来越广。
三、综述脱硫技术。
浅谈煤炭脱硫技术的现状及发展前景
摘要：本文介绍了目前国内外比较成熟的几种主要的煤炭脱硫方法，提出了对不同的燃煤选用不同的方法进行脱硫处理，改进脱硫技术和设备以提高脱硫效率，降低投资和运行成本，同时减少烟尘排放量，最后分析了脱硫技术的发展方向、应用前景及对环境的保护的意义。关键词：燃煤；脱硫技术；脱硫效率；二氧化硫
1.引言
我国的能源结构主要以煤炭为主, 其消耗量日益增加，SO2 的排放量也不断增加，我国是世界上大气环境SO2严重污染的少数国家之一。生态环境因此遭到严重的破坏，也造成了巨大的经济损失。煤在我国的一次能源中占71%左右，并且一次能源的消耗在今后相当长的时间内仍然以煤炭为主。全国各地的煤炭都不同程度地含有化学成分“硫”,然而绝大部分的煤不经过处理就直接进入工业窑炉、工业锅炉内燃烧, 燃烧产生的SO2等有害物质又直接排放到大气中，我国每年排放到大气的SO2有1800～2000万吨, 其中80%来自煤炭燃烧过程。我国76%的发电燃料、75%的工业动力燃料、80%的居民生活燃料和60%的化工原料,都来自煤炭,而煤炭大多都是通过燃烧加以利用的。它的燃烧一方面产生了各种工业和人类生活所需要的能量,同时也产生了有害物如SO2、CO2、NO等，严重污染了环境。1998年我国SO2排放总量成为世界SO2排放量最高的国家,且随着我国经济的迅速发展,煤炭消耗量的不断增加,排放量将以每年100万吨递增,致使我国的酸雨覆盖面积已占到国土面积的40%,酸雨造成的经济损失每年达数百亿元。世界各国都已注意到大气污染对人类生存的危害,都投入巨额资金对其进行整治。我国也已制定了《中国跨世纪绿色工程计划》对大气污染进行综合治理。削减SO2 的排放量,防止大气SO2 污染,已成为我国当今及未来相当长时期内的主要社会问题之一。所以，煤炭脱硫问题是一个重要的研究课题，解决它具有重大的现实意义[1～2]。
2.煤炭中硫的存在形式
煤炭脱硫与硫在煤炭中的赋存状态有着密切的关系。硫在煤炭中存在形式复杂,主要包括无机硫和有机硫，有时还包括微量的呈单体状态的元素硫。有机硫以硫醇类( R-SH)、硫醚类( R-S-R′)、硫蒽类( R-S-S-R′)、硫醌类等结构的官能团存在于煤中。无机硫主要以硫化物的形式存在,还有少量的硫酸盐中的硫，无机含硫矿物以黄铁矿为主,硫酸盐以钙、铁、镁和钡的硫酸盐类形式出现。黄铁矿是煤炭中硫的主要组成部分。有机硫与无机硫不同，它是煤中有机质组成部分，以有机键结合，主要来源于成煤植物细胞中的蛋白质。换句话说，它是成煤植物本身的硫在成煤过程中参与煤的形成转到煤里面，均匀分布于煤中的，有机硫主要包括硫醚和硫醇。中国煤中硫的含量变化很大(0.2%～8%)，我国煤炭资源平均灰分为17%，平均硫分为1.11%。其中,高灰分、高硫分的煤比重大,高硫煤储量约占煤炭总量的1/3左右,南地区煤炭的平均含硫量为3.23%，西北地区煤炭的平均含硫量为3.05%,中南煤炭的平均含硫量为2.02%，华北地区煤炭的平均含硫量为 1.65%,山东地区煤炭的平均含硫量在2%以上[3]。
3.燃烧脱硫的途径
3.1 主要方法
煤的脱硫方法不下数十种,按其基本原理则可大致分为以下三种,即物理脱硫法、化学脱硫法和生物脱硫法。
3.1.1 物理脱硫法
物理脱硫法是基于煤中硫的存在形式主要是硫化铁与煤基体的物理化学物质,如利用密度、电性质、磁性质、表面性质等的不同，将其与煤基体分离开来的过程。常用的方法有重介质法、跳汰法、浮洗法、磁选法、辐射照射法等[4～5]。
3.1.2 化学脱硫法
化学脱硫法是利用化学试剂在一定的条件下与煤发生化学反应,使煤中的硫转化为可溶物,继而从煤中洗脱的一种脱硫方法。根据所用化学试剂的种类和反应原理的不同，化学脱硫法可分为碱处理法、氧化法、溶剂萃取法、热解法、微波处理法等。
化学脱硫目前还处于试验阶段，尽管它可以脱去所有的无机硫和大部分的有机硫，但工艺复杂，需在一定的酸碱条件下进行，有时甚至需要较高的温度，对煤的性质影响较大，如可能引起煤的黏结性差异、发热量降低等。
3.1.3 生物脱硫法
煤的生物脱硫技术大体可分为生物浸出法、生物表面法和生物浮选脱硫法。
当前微生物煤炭表面改性强化脱硫方面的研究主要集中在以下几个方面：
（1）选择、发现新菌种,对老菌种进行培养、驯化, 使之具有新的功能, 扩大其应用。
（2）探索最适宜的细菌作用、改性、分选的条件, 以尽量接近现行的工业生产条件。
（3）结合以上的研究和试验过程, 进行有关煤、黄铁矿或其他矿物颗粒表面性质变化的测定、分析, 以掌握其规律,了解其改性和吸附机理。
目前，微生物脱硫还仅停留在实验室阶段，但却是当前国际上脱硫研究开发的热点，我国在这方面也做了许多有益的工作。可以预见，随着微生物技术的发展，微生物在煤炭脱硫中是大有可为的[6～7]。
3.2 脱硫技术分析
在较长的一个时期内，环保部门要求某一地区的工业窑炉、工业锅炉烟气排放浓度达到该地区相应的排放标准, 在未找到较好的脱硫方式的前提下。大多是采用增加烟囱高度、扩散稀释，使当地SO2 落地浓度符合环保要求，但是这并没有从根本上降低烟囱气中SO2 的排放量，这是一个消极而又不经济的做法。理想的脱硫技术是要从根本上降低煤燃烧后烟气向大气排放SO2 的量。目前我们可以采取以下三种方法进行脱硫处理。
3.2.1 燃烧前脱硫技术
燃烧前脱硫技术主要是指煤炭选洗技术，应用化学或物理方法去除或减少原煤中所含的硫分和灰分等杂质，从而达到脱硫的目的。即：在煤矿区或某供煤站设洗煤厂，将煤中含硫的矿物质洗掉，供给用户的是低硫煤、洁净煤。燃烧前脱硫技术主要有物理洗选煤法、化学洗选煤法、生物脱硫法等。
物理洗选煤法脱硫最为经济，可除去大部分的黄铁矿硫，但只能脱无机硫，且会造成煤炭资源和水资源的浪费。物理选洗因投资少、运行费用低而成为广泛采用的煤炭选洗技术。生物化学法脱硫不仅能脱无机硫，也能脱除有机硫，但生产成本昂贵。
化学脱硫法是利用不同的化学反应，将煤炭中的硫转变为不同形态，而使它们从煤中分离出来。在众多的化学脱硫方法中，目前经济技术效果较好的，且颇具应用前景的主要是碱法脱硫和溶剂萃取脱硫工艺。新开发的温和的化学脱硫法主要有辐射法、电化学法等。化学脱硫方法虽然能脱除无机硫和一部分有机硫，但有两个致命缺点，一是大多数化学脱硫法是在高温、高压和强氧化-还原条件下进行的，并使用不同氧化剂，故设备及操作费用显著提高；二是由于在这样的反应条件下，煤的结构、煤的粘结性被破坏，热值损失大，因而使所净化煤的用途受到了限制，难于在工业上大规模应用。
煤炭的生物脱硫法是由生物湿法冶金技术发展而来的，是在极其温和的条件下（通常是温度低于100℃、常压），利用氧化-还原反应使煤中硫得以脱除的一种低能耗的脱硫方法。
它不仅生产成本低，而且不会降低煤的热值，还能脱除煤中有机硫，从而引起了世界各国的广泛关注。尽管煤炭生物脱硫目前还处于试验阶段，但它在经济上很有竞争力，是一种很有前途的煤炭燃烧前脱硫方法。
国内目前对微生物煤炭脱硫研究较多的是脱除黄铁矿硫，且仅限于试验室小型试验，对大规模培养微生物研究得较少，而微生物如何及时供应也是影响煤炭脱硫的一个重要方面，对脱除有机硫的研究国内尚处于起步阶段。国外对微生物脱除煤中硫的研究，不仅进行了脱除黄铁矿硫的研究工作，在有机硫的脱除方面也取得了很大进展[8～10]。
3.2.2 燃烧过程中脱硫技术
煤燃烧过程中进行脱硫处理，即在煤中掺烧固硫剂固硫，固硫物质随炉渣排出。也就是在煤中掺入或向炉内喷射各种石灰石粉、白云石粉、生石灰、电石渣及富含金属氧化物的矿渣、炉渣等作为固硫剂。在燃烧中，由于固硫剂的作用，煤燃烧产生的SO2 还没有逸出就与煤中含钙的固硫剂(如石灰石)发生化学反应，生成固相硫酸盐，随炉渣排出，从而减少SO2 随烟气排入大气而污染环境。其脱硫效率受到温度的限制，而且固硫剂的磨制过程中需要消耗大量的能量，燃烧后增加了锅炉的排灰量。
石灰石固硫的化学反应方程式为：
CaCO3→CaO+CO2-183kJ/mol (1)
CaO+SO2+1/2O2→CaSO4+486kJ/mol (2)
采用该方法无法将所有的硫转化成硫酸盐，只能在一定程度上降低烟气中的硫含量，不能从根本上解决烟气的污染问题。此技术目前尚不成熟，而且存在易结渣、磨损和堵塞等难题，成本高。
3.2.3 燃烧后脱硫技术
煤炭燃烧后脱硫即对尾部烟气进行脱硫处理、净化烟气，降低烟气中的SO2 排放量。又称烟道气脱硫（Flue Gas Desulphurization，简称FGD），是指对燃烧后产生的气体进行脱硫。按产物是否回收，烟道气脱硫可分为抛弃法和回收法；按照脱硫过程的干湿性质又可分为湿式脱硫、干式脱硫和半干式脱硫；按脱硫剂的使用情况，可分为再生法和非再生法。该方法是目前世界上大规模商业化应用的脱硫技术，它是控制SO2 最行之有效的途径。典型的技术有石灰石/ 石膏法、喷雾干燥法、电子束法、氨法等。
a)湿法脱硫工艺
湿法脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作为吸收剂, 是目前使用最广泛的脱硫技术。
b)半干法脱硫工艺
半干法的工艺特点是反应在气、液、固三相中进行，利用烟气的湿热蒸发吸收剂中的水分，使最终产物为干粉，典型工艺有喷雾干燥法和吸着剂喷射法。
I.喷雾干燥法
喷雾干燥法是20世纪70年代中后期发展起来的脱硫新技术，其基本原理是利用快速离心喷雾机将吸收剂喷射成极其细小且均匀分布的雾粒,雾粒与热烟气接触，一方面吸收剂吸收烟气中的SO2,另一方面水分迅速蒸发而形成含水量很低的固体灰渣, 从而达到净化烟气中SO2 的目的。脱硫率可达75%～90%。该方法具有设备简单、投资小、运行维护方便及运行费用低等优点，从而得到较广泛的应用。
II.吸着剂喷射法
吸着剂喷射法按所用吸着剂的不同可分为钙基和钠基工艺。吸着剂可以是干态、湿润态或浆液, 喷入部位可以为炉膛、省煤器或烟道。该方法比较适合老电厂改造, 因为在电厂排烟流程中不需增加任何设备就能达到脱硫的目的。
c) 干法脱硫工艺
干法脱硫工艺利用粉状或颗粒状吸收剂，通过吸附、催化反应或高能电子电解等作用除
去烟气中的SO2。反应在无液相介入的完全干燥状态下进行,反应物亦为干粉状，不存在腐蚀和结垢等问题，相对于湿法脱硫技术，干法脱硫技术具有耗水量少、不造成二次污染、硫便于回收等优点，但由于气固反应速率较低，致使脱硫过程空速低、设备庞大、脱硫率不及湿法。
近年来，对干法脱硫技术的研究呈上升趋势，出现了不少新的技术。其中，研究较多的是20世纪70年代发展起来的用于同时脱硫、脱硝的等离子体法。等离子体法主要是利用高能电子使烟气中的N2O2 和水蒸气等发生辐射反应, 生成大量离子、自由基、原子、电子和各种激发态原子等活性物质, 将烟气中的SO2, NOx等氧化为SO3和NO2,并与水蒸气反应生成雾状硫酸和硝酸。在注入氨的情况下生成硫铵和硝铵化肥，根据高能电子的来源，等离子体法可分为电子束照射法和脉冲电晕等离子体法[11]。
4.结论
以上综合介绍了目前国内外较成熟的燃煤脱硫技术及其使用情况,脱硫技术的发展和应用前景，以促进我国对燃煤脱硫的重视，改进脱硫技术和设备，提高脱硫效率, 降低投资和运行成本。控制煤燃烧过程中污染物的生成，并采取措施减少其排放量以减少煤燃烧产生的烟尘。
（1）从经济角度考虑，以燃烧前脱硫成本最低，燃烧后烟道气脱硫成本最高。结合我国实际情况，短期内我国煤炭脱硫的主攻方向将以燃前脱硫为主，燃中脱硫与固硫并举，燃后烟气净化为适当补充。
（2）我国大多数煤中硫主要以黄铁矿的形式存在，而且煤中硫的含量与粒径有较大的关系。通常，煤的粒径越大，则其含硫量也越高。
（3）进一步开展煤中硫的分布赋存规律的研究，在此基础上针对各地煤中硫的分布赋存规律的不同，分别采取不同的脱除方法，以做到对症下药。
（4）应研究开发温和的化学脱硫和生物脱硫方法，以降低煤中的有机硫含量。
我们应该把以选煤为主的物理脱硫方法放在首位，进一步完善与提高物理脱硫法，研究和发展先进的选煤方法，积极开展以选煤、脱硫、选硫为龙头的高硫煤综合洁净利用。同时开展化学脱硫法的研究，广泛进行国内外合作。加强学术交流，使煤炭成为洁净、高效能源。参考文献：
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洁净煤技术考试
洁净煤技术考试（辽） 第一章 洁净煤技术：是煤炭高效和洁净开发、加工、燃烧、转化及污染控制技术的总称。 洁净煤技术的根本目的：减少环境污染和提高煤炭利用效率。 我国洁净煤技术的主要目标：1、全过程减排污染物，重点是减排二氧化硫；中悬浮颗粒物； 氮氧化物；2、提高煤炭利用效率，节约煤炭，减排二氧化碳； 3、强化煤炭转化，改善能源终端消费结构，实现煤炭低碳化 利用，促进能源安全问题的解决。 洁净煤技术分类:1、煤炭燃烧前净化技术：选煤、型煤、水煤浆。 2、煤炭燃烧中净化技术：低污染燃烧、燃烧中固硫、流化床燃烧、涡流燃烧。 3、燃烧后净化技术：烟气净化、灰渣处理、粉煤灰利用。 4、煤炭转化：煤气联合循环发电、煤气化、煤的地下气化、没得直接液化、煤的间接液 化、煤料电池、磁流体发电。 5、煤系共伴生资源利用：煤层气资源开发利用、煤系有益矿产利用、煤层伴生水利用。第三章型煤技术 一粉煤成型后具有多方面的优点： 1，可以提高炉窑效率5%-15%，从而节约煤炭7%-15% 2，可以减少粉尘排放量30%-60%，从而降低大气中粉尘颗粒物浓度 3，使用固硫添加剂的型煤可以降低SO2排放20%-50%从而在一定程度上遏制酸雨的危害4，使燃煤的其他有害物质排放降低 二1型煤：是按照一定粒度要求，将一种或者几种煤粉在有或者无粘结剂的条件下，加工制成一定的外形和物理化学性质的煤炭制品。 2 按照成型过程中的温度通常将型煤分为冷压法和热压法型煤 3 粉煤成型过程主要有无粘结剂成型和粘结剂成型两种，根据成型的温度分为冷压成型和热压成型 4煤炭无粘结剂成型的机理有沥青质假说，腐植酸假说，毛细孔假说，胶体假说，分子粘结假说等。 5 常见的型煤粘结剂可以分为有机粘结剂，无机粘结剂，复合粘结剂工农业废物粘结剂等四大类 有机粘结剂：焦油沥青腐植酸木质素硫磺酸高分子聚合物。特点：粘结性强，制取的型煤冷态强度高，但高温时易分解燃烧缺少成焦成分，因此对型煤热性能的作用不太强。无机黏结剂：粘土石灰水玻璃石膏水泥氯化钠等特点：价格低廉具有一定的粘结强度，且内含碱金属碱土金属，碳酸盐或者氧化物等成分。 7 型煤生产工艺随着原料煤的性质，型煤用途，成型方式等会有不同，分为冷压成型和热压成型，冷压成型是指原料在低于100度的温度下进行的成型，包括无粘结剂成型和粘结剂成型
我国洁净煤技术发展现状
目录 1 总论 (1) 1.1选煤厂类型、厂型及厂址 (1) 1.2工作制度 (1) 1.3矿区及厂址概况 (1) 1.4原料煤矿井概况 (1) 1.4.1交通位置 (1) 1.4.2 地形地貌 (1) 1.4.3 水系 (1) 1.4.4 气象 (2) 1.4.5 地震情况 (2) 1.4.6 工程地质概况 (2) 1.4.7 煤质特征 (2) 1.5选煤工艺 (3) 1.6产品品种和用途 (3) 1.7供水、供电 (3) 1.7.1 供水 (3) 1.7.2 供电 (4) 1.8选煤厂主要技术经济指标 (4) 2 选煤工艺 (6) 2.1煤质资料分析及可选性研究 (6) 2.1.1煤质资料的审查及分析 (7) 2.1.2两矿井原煤可选性研究及分组分级讨论 (14) 2.1.3 煤质资料综合校正 (21) 2.2选煤工艺的初定和技术经济比较 (27) 2.2.1 初步选定的方案分析 (27) 2.2.2 方案的预测 (28) 2.2.3 方案的技术经济比较 (39) 2.3选定流程的介绍及流程计算 (42) 2.3.1 三产品旋流器混合入选—粗煤泥回收—直接浮选联合工艺的论述 (42) 2.3.2 设计工艺流程的整体描述 (44) 2.4流程计算 (45) 2.4.1 数质量流程计算 (45) 2.4.2 介质流程计算 (45) 2.5设备选型及计算 (56) 2.5.1 选型与计算的原则和规定 (56) 2.5.2 主要设备选型与计算 (57) 2.6选煤工艺布置 (64) 2.6.1 总平面布置 (64) 2.6.2 原煤受煤 (64)
2.6.4 主厂房 (64) 2.6.5 产品仓 (66) 2.6.6 煤泥压滤车间 (66) 2.7生产技术检查 (66) 2.7.1检查的内容与项目 (66) 2.7.2 技术检查取样设置 (68) 2.7.3 检查室 (69) 3 建筑物和构筑物 (69) 3.1概述 (69) 3.2气象及地震资料 (69) 3.3工程地质概况 (70) 3.4建筑物及构筑物设计 (70) 3.4.1 设计遵循的有关国家标准 (70) 3.4.2 建筑设计 (70) 3.4.3 结构设计 (71) 4 给水排水 (71) 4.1给水水源 (71) 4.2用水量和水压 (71) 4.3给水系统 (71) 4.4排水 (72) 5 生产辅助设施 (72) 5.1机电修理车间 (72) 5.2介质制备车间 (73) 5.3压缩空气供应 (73) 6 电气 (73) 6.1供配电 (73) 6.1.1 电源及供电方式 (73) 6.1.2电力负荷 (74) 6.1.3 供配电系统 (74) 6.1.4 照明 (74) 6.1.5 防雷及接地 (74) 6.2集中控制及自动化系统 (75) 6.2.1 概况 (75) 6.2.2集中控制方式 (75) 6.2.3 自动化控制网络 (75) 6.2.4 控制系统及设备 (75) 6.2.5 自动化系统 (76) 6.3监测、保护、计量 (76) 6.3.1 检测装置 (76)
洁净煤--整理介绍
第一节洁净煤技术基本概念及框架体系 1.洁净煤技术（Clean Coal Technology,简称CCT）的概念是２０世纪８０年代中期美国首先提出的，是指在煤炭开发和加工利用全过程中旨在减少污染与提高利用效率的加工﹑燃烧﹑转换及污染控制等技术的总称，是使煤作为一种能源应达到最大限度潜能的利用，而释放的污染物控制在最低水平，达到煤的高效清洁利用的技术。 2.我国煤炭工业洁净煤技术重点发展为4个领域10个方面，即煤炭加工：选煤、型煤、动力配煤、水煤浆；洁净燃煤：循环流化床锅炉；煤炭转化：煤炭气化（含地下气化）与煤炭直接液化；资源化利用：煤矸石综合利用、矿井水与煤泥水净化及利用和煤层气开发利用。 3.清洁生产是将污染预防战略持继地应用于生产全过程，通过不断地改善管理和技术进步，提高资源利用率，减少污染物排放，以降低对环境和人类的危害。清洁生产的核心是从源头抓起，预防为主生产全过程控制，实现经济效益和环境效益的统一。 清洁生产的内容包括清洁的能源、清洁的生产过程以及清洁的产品三个部分。 4.国内洁净煤技术研究发展现状在有关部门的配合与支持下，我国洁净煤技术开发、应用、推广方面有显著的进展。主要表现在：煤炭的深加工有所进步，煤炭入洗比重逐年提高；工业型煤和水煤浆技术开发和应用开始起步，已有示范性项目投入使用；煤炭气化技术已比较成熟，煤气已成为城市民用燃料的重要组成部分；正在进行煤炭液化的性能和工艺条件试验，以及煤炭液化商业性示范厂的可行性研究。但是，我国在洁净煤技术研究和产业化方面还存在许多问题，主要是我国洁净煤技术层次不高，还没有形成推进洁净煤技术产业化的有效机制，推进洁净煤技术产业化的法规不健全，政策不配套，措施不具
洁净煤技术发展综述
洁净煤技术（clean coal technology） 传统意义上的洁净煤技术主要是指煤炭的净化技术及一些加工转换技术，即煤炭的洗选、配煤、型煤以及粉煤灰的综合利用技术，国外煤炭的洗选及配煤技术相当成熟，已被广泛采用；目前意义上洁净煤技术是指高技术含量的洁净煤技术，发展的主要方向是煤炭的气化、液化、煤炭高效燃烧与发电技术等等。它是旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制新技术的总称，是当前世界各国解决环境问题的主导技术之一，也是高新技术国际竞争的一个重要领域。根据我国国情，洁净技术包括：选煤，型煤，水煤浆，超临界火力发电，先进的燃烧器，流化床燃烧，煤气化联合循环发电，烟道气净化，煤炭气化，煤炭液化，燃料电池。 《洁净煤技术》杂志创刊于1995年，是由国家煤矿安全监察局主管、由煤炭科学研究总院与煤炭工业洁净煤工程技术中心联合主办，经国家科委与新闻出版署正式批准向国内外公开发行的国家级技术刊物。主要刊载煤炭加工（洗选、型煤、水煤浆、配煤、煤泥利用），煤炭高效洁净燃烧（流化床技术、粉煤燃烧、燃煤联合循环发电、矸石发电），煤炭转化（气化、液化、焦化、燃料电池），污染控制与废弃物管理（土地复垦、烟气净化、粉煤灰综合利用、矿井水处理、矿区污染治理）等洁净煤技术方面的学术论文、研究报告、专题评述、国外技术动态和政策法规等文章。 2000年荣获中国学术期刊（光盘版）检索与评价、首届《CAJ-CD规范》执行优秀奖，全国中文核心期刊，中国科技核心期刊，是煤炭系统著名的技术类期刊。 《洁净煤技术》杂志社主营业务：①编辑、出版《洁净煤技术》期刊；编辑、出版书籍、增刊、专刊；②为矿山设备提供科学研究、设备选型、专题调研、专家咨询等咨询服务；为矿山设备、技术应用提供广告策划宣传、企业产品鉴定、推介（策划与发布）服务；③举办专业或专题技术培训、学术研讨会；承办、宣传、协办煤炭、电力、冶金、化工、机械等行业相关领域展会；④承包各类系统数据集成信息化项目；承担循环经济、企业管理、发展战略等方面的经济咨询业务；⑤承担煤炭企业技术咨询课题及技术服务项目、可行性研究及煤炭企业发展规划和区域规划等。 编辑本段技术工艺 洁净煤技术包括两个方面，一是直接烧煤洁净技术，二是煤转化为洁净燃料技术。 直接烧煤洁净技术 这是在直接烧煤的情况下，需要采用的技术措施：①燃烧前的净化加工技术，主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。原煤洗选采用筛分、物理
洁净煤技术
洁净煤技术 1 酸雨：因空气污染而造成的酸性阵雨 2 型煤：用一定比例的粘结剂、固硫剂、等添加剂，采用特定的机械加工工艺。将煤粉和低品位煤制成具有一定强度和形状的煤制品 3 水煤浆：是一种煤基的液体燃料，一般是由60%-70%的煤粉、40%-50%的水和少量化学添加剂组成的混合物 4 流态化：用来描述同体颗粒与流体接触的某种运动状态，一般是指由固体颗粒在气流的作用下，与气体接触混合并进行类似流体运动的过程 5 半水煤气：气体成分经过适当调整（主要是调整含氮气的量）后，生产的符合合成氨原料气的要求的煤气 6 煤的间接液化：以煤气化生成的合成气为原料，在一定的工作条件下，利用催化剂的作用将合成气合称为液体油 7 煤的直接液化：将煤粉、催化剂和溶剂混合在液体容器中，在适宜的温度和压力条件下，将煤直接转化为液体油的过程 8 干馏：干馏是煤炭在隔绝氧气的条件下，在一定的温度范围内发生热解，生成固体焦炭、液体焦油和少量煤气的过程 9 煤气化：以煤或煤焦为原料，以氧气（空气。富氧或纯氧）蒸汽或氢气为催化剂，在高温的条件下，通过部分氧化反应将原料煤从固体燃料转化为气体燃料的过程。 10洁净煤技术：指煤炭从开发到利用的过程中，旨在减少污染排放与提高利用率的加工、燃烧、转化及污染控制等高新技术的总称 11光化学烟雾：NOx经紫外线照射并与空气中的气态碳氢化合物接触，阳光下NOx和挥发性有机化合物之间的光化学反应产生像臭氧类的氧化剂，同时产生极细的微粒，即可造成浅蓝色的有毒烟雾 12可吸入颗粒物：指可以通过鼻和嘴进入人体呼吸道的颗粒物总称 13酸雨的成因：人为排放酸性物质（SO2、NOx等）污染物进入大气中经过输送、转化和沉降而被清除，沉降过程分为干式和湿式两大类，湿式沉降就可能形成酸雨 14 中国煤炭资源特点：1、资源总量相对分布不均。2、煤种齐全、单不均衡。3、煤质较好。 15 煤炭的利用途径：通过燃烧产生热能，直接用于供热或通过发电转化为电能。通过气化或液化制备成液体或气体燃料用于直接燃烧或用于发电。 16 液态化：用来描述固体颗粒与流体接触的某种运动状态，一般是指固体颗粒在气流的作用下，与气体接触混合并进行类似液体运动的过程。 选择题 1 下列哪项不是由燃煤引起的大气污染物B、H2S 2 下列哪项不是影响气化效率的因素D、煤气的组成 3 常压移动床气化炉通常不过包括D德士古气化法 4 煤的气化按照反应器混合物的流动状态分为D、移动床、流化床、气流床三种典型方式 5 以下四种气化方法比较，哪一种气化方法适应煤种能力强C、气流床 6 石灰石-石膏脱硫工艺中所采用的脱硫剂为C、CaCO3 7 下列哪项不是煤液化的产物A合成气 8 目前F-T合成反应器有哪几种类型A固定床、流化床、浆态床 9 煤制甲醇工艺主要由哪几部分组成B煤气化、煤气净化、合成甲醇、甲醇精馏 10 煤的直接液化一般工艺过程不需要C 高压液化的步骤 简答题 1 试述煤直接液化的原理？答：在高温（400度以上），高压（10MPa以上）的条件下，煤的大分子结构将受热分解，基本结构单元之间的桥键首先断裂，生成游离的自由基团，此时，遇到外界分子氢，自由基
洁净煤技术
洁净煤技术 一、洁净煤技术照亮煤炭应用前景 1、洁净煤的定义及发展的必要性 1）、洁净煤的定义 洁净煤(CleanCoal)一词是20世纪80年代初期美国和加拿大关于解决两国边境酸雨问题谈判的特使德鲁·刘易斯(Drew Lewis，美国)和威廉姆·戴维斯(WilliamDavis)，加拿大)提出的。洁净煤技术英文是Clean Coal Technology，简称CCT，其含义是：旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。当前已成为世界各国解决环境问题主导技术之一，也是高技术国际竞争的一个重要领域。 由于中国煤炭开采和利用的特点决定，中国洁净煤技术领域与国外洁净煤技术领域重点放在燃烧发电技术上有所不同，含盖从煤炭开采到利用全过程，是煤炭开发和利用中旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。 2）、洁净煤技术照亮煤炭应用前景 煤炭目前约占全球能源消费量的四分之一，是仅次于石油的第二大能源，也是成本最低的发电原料之一。从目前的发展趋势上，由于石油在地球上的储量，远远不如煤炭的储量大，世界利用石油的时间不会太长，煤炭在20年内或更短的时间内，成为第一能源。但由于煤炭的开采和燃烧煤炭会造成严重的环境及污染问题，煤炭的形象不佳，其生产在近期会受到许多方面的限制。为此，发达国家在近年来加快了洁净煤技术的开发和应用步伐，使煤炭的开采和利用前景变得亮丽起来。 洁净煤技术是指新一代的煤炭开采和利用方法，它能够大大降低开采带来的环境问题和废气以及其他污染物的排放量，从而将大幅度提高煤炭的经济效益和煤炭在环保方面的可接受性。世界能源委员会的一份最新研究报告认为，对于主要煤炭消费国来说，今后几十年内，从煤炭中提取的合成气体、液体和氢将是重要的长期能源供应来源。该项研究的负责人比基预测，到2030年，全球约72％的发电将使用洁净煤技术。 美国是煤炭生产和消费大国，其一半以上的电力来自煤炭发电。因此，美国政府高度重视洁净煤技术的开发和应用。布什政府上台后即承诺在10年内拨款20亿美元用于推动洁净煤技术的发展。为此，布什政府制定了“美国洁净煤发电计划”，其目的是到2018年，使燃煤发电厂排放的硫、氮和汞减少近70％。去年3月份，美国能源部已选定8个项目作为该计划的支持对象。 据英国最新一期《石油经济学家》杂志报道，目前西方大能源公司最感兴趣的是煤炭气化技术。煤炭气化技术是将煤炭转化为清洁的燃气，再用于发电和其他用途。美国一位工程咨询专家认为，煤炭气化技术特别是“集成气化联合循环”（IGCC）技术今后肯定会在美国得到广泛应用。“集成气化联合循环”技术是把煤炭转化为燃气并经过去污设备过滤后再使用，从而提高燃气的能效并减少氮氧化物、二氧化硫和汞的排放量。目前美国已有7个大规模的煤炭气化项目在运营之中。美国康菲石油公司和另一家公司最近宣布将投资12亿美元在明尼苏达州建造一座531兆瓦、使用“集成气化联合循环”技术的发电厂。有专家认为，“集成气化联合循环”技术与其他洁净煤技术相比至少有4方面的优势：一是这是一项成熟的技术；二是这是最清洁、产生污染最少的煤炭处理技术；三是具有成本
《洁净煤技术》复习思考题2
一、名词解释： （1）洁净煤技术：旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。 （2）流化床燃烧：流化床燃烧系指小颗粒煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下或高速气流与所携带的处于稠密悬浮煤料颗粒充分接触进行燃烧。 （3）循环流化床：当颗粒尺寸较小或气流速度较大时，料床近似均匀地弥散在整个炉膛区域，并不断的被气流带出。此时如在炉膛上部出口处安装一高效分离器，将被气流带出炉膛的固体颗粒分离出来，再将其送回床内，以维持炉膛内固体床料总量不变。 （4）湿法脱硫：湿法脱硫是通过烟气与含有脱硫剂的溶液接触，在溶液中发生脱硫反应的技术，其脱硫生成物的生成和处理均在湿态下进行。 （5）煤炭气化：煤的气化过程是一个热化学过程，它以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、蒸气或氢气为气化剂（又称气化介质），在高温的条件下，通过部分氧化反应将原料煤从固体燃料转化为气体燃料（即气化煤气，或简称煤气）的过程。 （6）移动床气化法：又称固定床气化法，从流态化角度来讲，气体相对于固体床层的速度未达到流化速度，气固系统处于固定床状态。但与层燃炉有所区别的是，在气化炉内，固体原料并不是像层燃炉那样静止在炉蓖上，而是从炉顶加入，在向下移动过程中与从炉底通入的气化剂逆流接触，进行充分的热交换并发生气化反应，故称移动床。 （7）干馏：干馏是煤在隔绝空气的条件下，在一定的温度范围内发生热解，生成固定焦炭、液体焦油和少量煤气的过程。 （8）煤的反应性: 是指在一定的外部条件下，与气化剂（氧气、水蒸气）相互作用并发生反应的能力。 （9）煤的结渣性：煤的结渣性是指煤中矿物质在燃烧和气化过程中由于灰分的软化熔融而形成渣块的能力。 （10）气化强度：指气化炉单位面积每小时所能气化的原料煤质量，单位是t/(m2·h)，它反映了气化过程的生产能力 （11）发生炉煤气：发生炉煤气是以空气和水蒸气为气化剂是煤发生气化反应制得的，由于混入了大量的N2，所以其热值很低，又称贫煤气。 （12）冷煤气效率：指产生煤气的热值与煤气产率的乘积与所用煤料的发热量之比。 （13）热煤气效率：当使用热煤气时，分子项中还应考虑煤气的显热，此时，称为热煤气效率。 （14）燃料电池：燃料电池就是将在氢气里储存的化学能在不燃烧的情况下，并且在催化剂的作用下，和氧气发生反应，同时形成电压，该电压在形成回路的情况下就能驱动电机转动，从而将氢气里储存的化学能转化为机械能，同时还有很高的转化率。 （15）煤层气：煤层气是一种有机成因的天然气,在长期成煤过程中，成煤物质由于生物作用和热作用发生一系列的微生物降解和物理化学变化而生成的CH4为主的煤系伴生气体。 （16）碳捕集与封存：简称CCS，是指将大型发电厂所产生的二氧化碳（CO2）收集起来，并用各种方法储存以避免其排放到大气中的一种技术。 （17）流态化：就是指固体颗粒（又称床料）在自下而上的流体（气体或液体）作用下，在床内形成的具有流体性质的流动状态。 （18）超临界发电技术：燃煤发电是通过产生高温高压的水蒸汽来推动汽轮机发电的，蒸汽的温度和压力越高，发电的效率就越高。在347.15摄氏度、22.115兆帕压力下，水蒸汽的密度会增大到与液态水一样，这个条件叫做水的临界参数。比这还高的参数叫做超临界参数。 （19）间接液化：煤的间接液化是先通过煤气化生产合成气（CO+H2），将煤原有的大分子结构完全破坏，然后通过高活性的催化剂作用下合成油产品。 二、填空题： （1）煤炭加工主要包括煤炭洗选、型煤和水煤浆制备。 （2）常见的烟气净化技术包括除尘技术、烟气脱硫技术和烟气脱硝技术等。 （3）利用烟气中飞灰颗粒与烟气密度及电性质的差异，可以用水膜除尘器、袋式除尘器和电除尘
中国洁净煤技术及市场_英文_
Clean Coal Technology and Market in China 中国洁净煤技术及市场 Ｓｔａｆｆ Ｅｄｉｔｏｒ 本刊编辑部 ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｂｒｉｅｆｓ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｌｅａｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｈａｒｍｂｒｏｕｇｈｔ ｔｏ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｅａｎ ｃｏａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ Ｃｈｉｎａｃｏａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ， ｐｒｏｇｒｅｓｓ ａｎｄ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｃｌｅａｎ ｃｏａｌ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄｍａｒｋｅｔ ｏｆ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ． ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｌｅａｎ ｃｏａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ［摘要］ 本文介绍目前中国煤炭洁净生产和消费水平以及给大气环境造成的污染危害；煤炭工业洁净煤技术发展的现状及方向；洁净煤发电技术的进展和前瞻；燃煤电厂烟气脱硫技术的应用及市场。 ［关键词］ 能源结构 洁净煤技术 发电 烟气脱硫 １． Ｃｌｅａｎ Ｃｏａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ─ ｔｈｅ Ｓｔｒａｔｅｇｉｃ Ｏｐｔｉｏｎ ｏｆＣｈｉｎａ＇ｓ Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ １．１Ｇｅｎｅｒａｌ Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｔｗｏ ｅｖｉｄｅｎｔ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｆｉｒｓｔｌｙ， ｃｏａｌ ａｃｃｏｕｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ｐａｒｔ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｉｍａｒｙ ｅｎｅｒｇｙ． Ｓｅｃｏｎｄｌｙ， ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄ ｐｏｗｅｒａｃｃｏｕｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ｐａｒｔ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｓｕｃｈ ｓｅｔｕｐ ｗｉｌｌ ｎｏｔ ｃｈａｎｇｅ ｇｒｅａｔｌｙｉｎ ｔｈｅ ｎｅｘｔ ４０￣５０ ｙｅａｒｓ， ｔｈｕｓ ｉｔ ｆｏｌｌｏｗｓ ｔｈａｔ ｃｌｅａｎ ｃｏａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｌｌ ｐｌａｙ ａ ｄｅｃｉｓｉｖｅ ｒｏｌｅ ｉｎ Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｍｅｓｆｒｏｍ ｃｏａｌ ｓｍｏｋｅ． Ｍａｉｎ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ａｒｅ ＳＯ２ ａｎｄ ｓｍｏｋｅ ｄｕｓｔ． Ａｃｉｄｒａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ｒｅｍａｉｎｓ ｔｏ ｂｅ ｓｅｒｉｏｕｓ， ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｖｅｒｅｄ ａｒｅａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ａｂｏｕｔ ３０％ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｔｅｒｒｉｔｏｒｙ． Ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆｃｏａｌ ｂｕｒｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｏｆ ＳＯ２， ＮＯＸ， ｓｍｏｋｅ ｄｕｓｔ ａｎｄＣＯ２ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｙｅａｒ ｂｙ ｙｅａｒ， ｗｈｉｃｈ ｕｎｃｅａｓｉｎｇｌｙ ｗｏｒｓｅｎｅｄ ｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｖｅｒｙ ｇｒｅａｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅｐｅｏｐｌｅ＇ｓ ｌｉｖｅｌｉｈｏｏｄ． Ｔｈａｎｋｓ ｔｏ ｔｈｉｓ， ｉｎ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ １９９０ｓ， ｔｈｅ Ｓｔａｔｅ ｍａｐｐｅｄ ｏｕｔ ＂Ａｇｅｎｄａｆｏｒ ｔｈｅ ２１ｓｔ Ｃｅｎｔｕｒｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ＂， ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ． Ｃｌｅａｎ ｃｏａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ ｐｌａｃｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｇｅｎｄａ． １．２ Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｃｌｅａｎ ｃｏａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ─ ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ ｆｏｒＣｈｉｎａ＇ｓ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｎｅｅｄｓｔｏ ｖｉｇｏｒｏｕｓｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐ ｃｌｅａｎ ｃｏａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｔｈｅ Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｅｎｅｒｇｙｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｕｐｏｎ ｃｏａｌ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｃｌｅａｎ ｃｏａｌ ｉｓ ｖｅｒｙ ｌｏｗ， ７０％ ｏｆ ｔｈｅ ｓｍｏｋｅ ｄｕｓｔｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｎｄ ９０％ ｏｆ ＳＯ２ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈｏｕｔ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｒｙｃｏｍｅ ｆｒｏｍ ｃｏａｌ ｂｕｒｎｉｎｇ． Ｔｈｅ ｓｈａｒｅ ｏｆ ｃｌｅａｎ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｅｎｅｒｇｙｉｎ Ｃｈｉｎａ ｉｓ ｌｏｗ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｈａｒｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｓ ｍｕｃｈ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ＇ｓ ａｖｅｒａｇｅ ｌｅｖｅｌ．
洁净煤技术应用
洁净煤技术的前景及应用 摘要：洁净煤技术是指在煤炭开发、加工、利用全过程中旨在提高煤炭利用效率，减少环境污染的一系列新技术的总称，洁净煤的发展和利用将能源节约、环境保护和技术创新密切配合，形成一完整的协调发展的概念。洁净煤技术包括：两大方面的内容：煤的洁净开采和煤的洁净利用技术。其中煤的洁净开采主要分为煤炭的地下气化、煤炭的地下液化和煤层甲烷的开发利用技术三大方面；煤的洁净利用技术包含加工、燃烧和净化等几方面。 关键词：煤炭转化、洁净煤技术、应用、发展建议 1 我国煤清洁技术发展过程中遇到的问题 1.1 煤炭在我国能源工业和环境保护中的地位 能源和环境是目前人类面临的重要问题，处理好这些问题。对于人类生存和社会的可持续发展有着重要的意义。中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,根据我国建国后一次能源消耗的结构变化。目前煤炭占我国能源需求总量的75%.左右,大大超出了27%的世界平均水平。另外,根据世界一些主要国家中煤炭在能源结构中的比例可知,中国是世界上少数以煤为主要能源的国家之一。随着我国对核能水、电和新能源的开发利用和发展,能源结构会有些改变。但预计到本世纪中,煤炭在能源中的比重仍将高于50%。 1.2 煤的结构 煤是由远古死亡植物残骸没入水中经过生物化学作用,然后被地层覆盖并经过地质化学作用形成的有机生物岩,是有机与无机化合物的混合体。由于生成的地质年代不同,造成了煤的组分也不同, 但其基本元素成份为碳、氢、氧、氮、硫。此外, 还包括一些成灰元素（如硅、铝、铁、钙、镁、碱金属）和一些微量重金属,如汞硒等。煤中的有机成份是以官能团的形式出现的,包括轻基、梭基、拨基甲氧基等。由煤的构造可知环烃和链烃为煤的主要组成部分。煤在热转换过程中,烃中的弱键断裂形成气体或液体逸。如果能在煤的转化过程中提取部分液体环烃,则煤转化过程中产品的品位就会大大的提高。
洁净煤技术的发展与应用
洁净煤技术的发展与应用 摘要：本文简要介绍洁净煤技术的特点、发展的战略背景以及国内的发展状况。洁净煤技术在我国能源政策中占据主导地位，兼有经济性与环保性，是实现可持续发展的必备条件。 关键词：能源；洁净煤；环保 能源已经成为当今世界最热门的话题之一。无论是科学发展，还是基本生活，无一都对能源有极大的依赖性。然而，随着人类这几个世纪的迅速发展，能维持我们生存的能源已越来越少，甚至要濒临耗尽了。如何实现能源利用最大化、如何发掘新型绿色能源是全世界、全人类共同关心的问题。就中国而言，我国是一个多煤、少油、少气的国家，决定我国未来能源状况的还是煤矿资源。在这一基础上，尽可能地提高煤炭利用率、降低对环境的污染率，才是我国能源发展的必由之路，而想要完成这一任务，洁净煤技术就应当得到大力发展。 1 煤的理化性质与工业分析 1.1 理化性质 煤的物理性质表现为颜色、光泽、硬度、脆度、断口、密度、导电性、反射性和裂隙等。通过煤的物理性质,可确定煤的成因类型,变质程度,对煤做出初步的评价。[1] 以鲁那井田17号煤层为例，该煤层煤的颜色为黑色、褐黑色，粉粒状为主，少量碎块状、块状和粒状；煤层结构主要为中～细条带状，少量宽条带状和线理状；金属光泽为主，少量似金属光泽、金刚光泽；断口主要为参差状、平坦状，少量贝壳状、阶梯状；内生裂隙较发育，偶见少量外生裂隙，充填薄膜状、网格状、脉状方解石，含较多结核状、透镜状、浸染状、星散状、团块状黄铁矿心。 上述煤层浮煤的干燥无灰基碳含量为90.39％，干燥无灰基氢含量为4.70％，干燥无灰基氮含量为1.52％，干燥无灰基硫和氧含量为3.39％。各项指标都较稳定，变化幅度小。有害元素主要包括硫、磷、砷、氟、氯等元素，其中以硫元素对环境的影响最大。 1.2 工业分析 通过工业分析可大致了解煤的性质，又称技术分析，是指煤的水分、挥发分、灰分的测定以及固定碳的计算。 以鲁那井田17号煤层为例，（1）原煤水分变异系数0.20，变化较小；浮煤水分变异系数0.22，变化较小。原煤和浮煤均为特低全水分煤。（2）原煤干燥基灰分介于9.82％～19.51％，平均值为14.91％，按动力用煤分级为低灰煤原煤经洗选后灰分降低大，浮煤干燥基灰分介于 5.24％～8.34％，平均值为
贵州大学洁净煤技术第二学期考试试卷
贵州大学2012-2013学年第二学期考试试卷 《洁净煤技术》 注意事项： 1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。 2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。 3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。 4. 满分100分，考试时间为120分钟。 一、名词解释： 1.洁净煤技术 是指在煤炭开发和加工利用全过程中旨在减少污染与提高利用效率的加工﹑燃烧﹑转换及污染控制等技术的总称。 我国煤炭工业洁净煤技术重点发展为4个领域10个方面，即煤炭加工：选煤、型煤、动力配煤、水煤浆；洁净燃煤：循环流化床锅炉；煤炭转化：煤炭气化（含地下气化）与煤炭直接液化；资源化利用：煤矸石综合利用、矿井水与煤泥水净化及利用和煤层气开发利用。 2.清洁生产 清洁生产是将污染预防战略持继地应用于生产全过程，通过不断地改善管理和技术进步，提高资源利用率，减少污染物排放，以降低对环境和人类的危害。 清洁生产的内容包括清洁的能源、清洁的生产过程以及清洁的产品三个部分。 3.动力配煤 是将2种或2种以上不同性质的煤根据用户对煤炭产品的技术要求，经过筛分、破碎、均匀掺配，使其成为一个新的品种。 4.选煤 是根据原煤、矿物杂质和煤矸石的物理化学性质的差别，采用一些选矿方法如机械筛分、物理选煤、化学选煤和微生物选煤等处理，清除原煤中的有害杂质，排除矸石。 5.型煤 型煤是用机械方法，将粉煤制成具有一定强度和形状的煤制品。型煤按用途可分为两大类：民用型煤和工业型煤。 6.水煤浆 它是把洗选后的低灰分精煤加工研磨成微细煤粉，按煤约70%，水约30%的比例和适量（约1.0%）的化学添加剂配制而成的一种煤水混合物，这种煤水混合物又称水煤浆(CWS)或煤水燃料(CWF) 。 7.型煤的自成型模式 采用无粘结剂, 不经运输, 直接入炉的炉前成型模式, 也叫自成型模式。 8.水煤浆的级配技术 水煤浆中煤粉粒度组成。 二、简答题 1、煤的工业分析包括哪些？ 煤中的水分、灰分、挥发分和固定炭。 2、什么是煤的水分、灰分、挥发分、发热量、硫分？ 水分：煤中的水分可分为游离水和化合水。煤中游离水是指与煤呈物理态结合的水，
煤化学考试必背习题1-4.pdf
第一章习题 1. 中国能源结构、煤炭资源的分布特点及生产格局、能源发展 战略是什么？P1 答：中国能源结构：煤炭资源比较丰富，油气资源总量偏少。（富煤、贫油、少气） 煤炭资源的分布：东少西多，南贫北丰，相对集中。 生产格局：北煤南运，西煤东调。 能源发展战略：节能优先、结构多元、环境友好。 2. 煤炭利用带来的环境问题有哪些？ 答：煤炭利用带来的环境问题如酸雨、臭氧减少、全球气候变暖、烟雾等。 3. 何谓洁净煤技术？有哪些研究内容？ 答：洁净煤技术是指从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染 排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。 洁净煤技术的主要包括：煤炭开采、煤炭加工、煤炭燃烧、煤炭转化、污染排放控制与废弃物处理等。如：选煤，型煤， 水煤浆，超临界火力发电，先进的燃烧器，流化床燃烧，煤 气化联合循环发电，烟道气净化，煤炭气化，煤炭液化，燃 料电池等。
4. 煤化学的主要研究内容？P4 答：煤化学是研究煤的生成、组成（包括化学组成和岩相组成）、结构（包括分子结构和孔隙结构）、性质、分类以及它们之间相 互关系的科学。广义煤化学的研究内容还包括煤炭转化工艺及其 过程机理等问题。 第二章习题 1. 煤是由什么物质形成的？P6 答：煤是由植物生成的。 在煤层中发现大量保存完好的古代植物化石和炭化了的树 干；煤层底板岩层中发现了大量的根化石、痕木化石等植物化石；在显微镜下观察煤制成的薄片可以看到植物细胞的残留痕迹以 及孢子、花粉、树脂、角质层等植物残体；在实验室用树木进行 的人工煤化试验，也可以得到外观和性质与煤类似的人造煤。这就有力地证实了腐植煤是由高等植物变来的。 2. 按成煤植物的不同，煤可以分几大类？ P12 答：按成煤植物的不同，煤主要分为腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥 煤。 腐植煤：高等植物 腐泥煤：低等植物 腐植腐泥煤：高等植物+低等植物
洁净煤技术包括哪些技术
1.洁净煤技术包括哪些技术？为什么说洁净煤技术对于我国具有特殊意义答：(1)洁净煤技术（Clean Coal Technology,简称CCT）的概念是２０世纪８０年代中期美国首先提出的，是指在煤炭开发和加工利用全过程中旨在减少污染与提高利用效率的加工﹑燃烧﹑转换及污染控制等技术的总称，是使煤作为一种能源应达到最大限度潜能的利用，而释放的污染物控制在最低水平，达到煤的高效清洁利用的技术。 洁净煤技术包括两个方面，一是直接烧煤洁净技术，二是煤转化为洁净燃料技术。 直接烧煤洁净技术，这是在直接烧煤的情况下，需要采用的技术措施：①燃烧前的净化加工技术，主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。原煤洗选采用筛分、物理选煤、化学选煤和细菌脱硫方法，可以除去或减少灰分、矸石、硫等杂质；型煤加工是把散煤加工成型煤，由于成型时加入石灰固硫剂，可减少二氧化硫排放，减少烟尘，还可节煤；水煤浆是先用优质低灰原煤制成，可以代替石油。②燃烧中的净化燃烧技术，主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。流化床又叫沸腾床，有泡床和循环床两种，由于燃烧温度低可减少氮氧化物排放量，煤中添加石灰可减少二氧化硫排放量，炉渣可以综合利用，能烧劣质煤，这些都是它的优点；先进燃烧器技术是指改进锅炉、窑炉结构与燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放技术。 ③燃烧后的净化处理技术，主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。消烟除尘技术很多，静电除尘器效率最高，可达99%以上，电厂一般都采用。脱硫有干法和湿法两种，干法是用浆状石灰喷雾与烟气中二氧化硫反应，生成干燥颗粒硫酸钙，用集尘器收集；湿法是用石灰水淋洗烟尘，生成浆状亚硫酸排放。它们脱硫效率可达90%。 煤转化为洁净燃料技术主要有以下四种：①煤的气化技术，有常压气化和加压气化两种，它是在常压或加压条件下，保持一定温度，通过气化剂（空气、氧气和蒸汽）与煤炭反应生成煤气，煤气中主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。用空气和蒸汽做气化剂，煤气热值低；用氧气做气化剂，煤气热值高。煤在气化中可脱硫除氮，排去灰渣，因此，煤气就是洁净燃料了。②煤的液化技术，有间接液化和直接液化两种。间接液化是先将煤气化，然后再把煤气液化，如煤制甲醇，可替代汽油，我国已有应用。直接液化是把煤直接转化成液体燃料，比如直接加氢将煤转化成液体燃料，或煤炭与渣油混合成油煤浆反应生成液体燃料，我国已开展研究。③煤气化联合循环发电技术，先把煤制成煤气，再用燃气轮机发电，排出高温废气烧锅炉，再用蒸汽轮机发电，整个发电效率可达45%。我国正在开发研究中。④燃煤磁流体发电技术，当燃煤得到的高温等离子气体高速切割强磁场，就直接产生直流电，然后把直流电转换成交流电。发电效率可过50%～60%。我国正在开发研究这种技术。 我国煤炭工业洁净煤技术重点发展为4个领域10个方面，即煤炭加工：选煤、型煤、动力配煤、水煤浆；洁净燃煤：循环流化床锅炉；煤炭转化：煤炭气化（含地下气化）与煤炭直接液化；资源化利用：煤矸石综合利用、矿井水与煤泥水净化及利用和煤层气开发利用。(2)我国在洁净煤技术研究和产业化方面还存在许多问题，主要是我国洁净煤技术层次不高，还没有形成推进洁净煤技术产业化的有效机制，推进洁净煤技术产业化的法规不健全，政策不配套，措施不具体，力量不集中，资金筹集渠道不畅。 首先，采用煤炭加工技术，可有效降低原料煤的灰分和硫分，实现煤炭燃前脱硫降灰，大幅度减少大气污染物排放，减少煤炭利用的外部成本。采用先进的煤炭燃烧技术(如CFBC燃烧劣质煤，脱硫率可达80%一90%;IGCC能源效率可达42%)，不仅可提高燃烧效率，还可实现燃中固硫。煤炭转化技术可在加工过程中脱除硫、灰等有害物质，将煤炭转化为清洁的二次能源。采用FGD可实现燃烧后脱硫，脱硫率达90%以上。发展矿区生态环境技术，可有效减少煤炭开采带来的研石和水等污染，改善矿区环境，实现资源综合利用。中国工程咨询项目研究结果表明，若全面采用洁净煤技术，可有效控制燃煤引起的二氧化硫污染，到2020年，排放总量可比2000年减少40%，全国二氧化硫污染状况可根本好转。其次，发展煤基合成燃料可以促进能源供应来源的多样性，改善单一的能源结构，在相当程度上缓解我
我国洁净煤技术现状与发展思路8
我国洁净煤技术现状与发展思路 摘要：煤炭是我国主要一次能源. 我国终端能源消费中煤炭比例过大是造成污染严重地主要原因,煤炭消费应转向以煤电为主.对煤炭开发利用中产生地污染应实现全过程控制.提高商品煤质量是从源头上减少燃煤污染地有效措施；提高燃烧效率是解决燃煤污染地核心；减排SO2 是重点当前要解决地问题；增加煤炭就地转化地比例是从根本上减少污染和解决能源安全地途径. 一、对中国未来能源环境问题地几点看法＜结论） 1.中国一次能源以煤为主地格局相当时期内难以改变, 未来能源环境问题突出,发展洁净煤技术是现实选择. 2.我国地终端能源消费中煤炭占地比例过大,解决能源环境问题重点放在改 善能源地终端消费结构,煤炭消费要实现向以煤电为主格局地转变b5E2RGbCAP 3.中国人均能源资源严重不足＜煤炭为世界人均地1/2,石油仅为1/10）, 提高能源利用效率始终应作为解决能源和环境问题地首选方案, 从而介绍洁净煤技术在我国地发展现状和发展思路很有必要.p1EanqFDPw 二、洁净煤技术若干领域地发展动态＜一）选煤技术发展煤炭洗选,提高商品煤质量是从源头上减少污染地有效措施.我国1997 年原煤入选率25.73％.煤炭洗选地重点已由炼焦煤转为动力煤,由过去单纯地注重降灰转为降灰与脱硫并举及回收洗矸中地黄铁矿.小直径重介质旋流器分选工艺和设备,对细粒煤泥能同时实现降灰、脱硫，在分选0.5?0.04mm级煤泥时，无机硫脱硫率为67.90?70.30%. 采用12m2大型风力干法选煤机地150万吨/年选煤厂已投入生产.该厂吨煤投资4.25元,吨煤加工成本2.15元分选效率＞90%，外排尘（50mg/m3＞符合环境要求.解决煤炭深度降灰脱硫难题地一些新技术,如大直径三产品无压给料重介质旋流器、各种形式地微泡浮选相继研究成功、投入生产.但我国选煤技术总体上与国 际先进水平比有相当大地差距,一是原煤人选比例低＜我国为25.7% ,发达国家在
能源考试答案
1.简述氢能的优点、制取途径及应用 氢能的优点 ?燃烧热值高：每千克氢燃烧后能放出142.35kJ的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。 ?清洁无污染：燃烧的产物是水，对环境无任何污染。 ?资源丰富：氢气可以由水分解制取，而水是地球上最为丰富的资源。 ?适用范围广：贮氢燃料电池既可用于汽车、飞机、宇宙飞船，又可用于其他场合供能。制取途径：含烃的化石燃料中制氢电解水制氢热化学制氢太阳能制氢，生物制氢，甲醇重整，硫化氢分解制氢 利用： ?1、氢在燃气轮机发电系统中的应用 ?2、氢在内燃机中的应用 ?3、氢在喷气发动机上的应用 ?4、氢能的开发与利用 利用氢能的途径和方法很多，如航天器燃料、氢能飞机、氢能汽车、氢能发电、氢介质储能与输送以及氢能空调、氢能冰箱等， 2、简述常用的煤质指标。 （一）水分（二）灰分（三）挥发分（四）固定碳（五）全硫（六）发热量（七）可磨性（八）煤灰熔融性（九）煤的着火点（也称燃点）（十）煤的密度 3、根据所学知识分析我国能源利用现状及采取的应对措施节能P5 我国能源资源的特点是富煤，贫油，少气。资源总储量较大 1.人均能源资源相对不足,资源质量较差,探明程度低; 2.能源生产消费以煤为主; 3.能源工业技术水平低下,劳动生产率较低; 4.能源资源分布不均,交通运力不足,制约了能源工业发展; 5.能源供需形势依然紧张; 6.能耗水平高,能源利用率低下; 7.农村能源问题日趋突出,影响越来越大; 8.能源环境问题日趋严重,制约了社会经济发展; 9.能源开发逐步西移,开发难度和费用增加; 10.从能源安全角度考虑,面临严重挑战, 能源建设周期长,投资超预算,能源价格未能反映其经济成本和能源资源的稀缺 解决我国能源问题应采取的措施 1.努力改善能源结构；2、提高能源利用率；3、加速实施洁净煤技术；4、合理利用石油和天然气；5、加快电力发展速度；6、积极开发利用新能源；7、建立合理的农村能源结构，扭转农村严重缺能局面；8、改善城市民用能源结构，提高居民生活质量；9、重视能源的环境保护。 4、简述二次能源的特点、种类及利用。 二次能源：二次能源又称人工能源是指由一次能源经过加工直接或间接转换成其他形式的、符合人们生产生活使用条件的能源产品。二次能源通常都属高品质的能源。与一次能源相比，它们或者是热值高、燃烧清洁、热效率高，或者是运输使用方便、能够容易地转换成其他形式的能量，或者是能满足不同工艺的要求。 二次能源可以分为燃料能源股转换而来的燃料型二次能源：气化煤气，干馏煤气，液体燃料，气体燃料，油制气，焦炭等和非燃料能源转换而来的非燃料型二次能源：电能，激光等以及其他二次能源：蒸汽，热水，余热等 二次能源，广泛用于各种加热过程，是纺织、轻工、电讯、化工、制药、食品、建材、采暖等行业的理想热源。同时各种燃料型二次能源广泛应用于国防、冶金、交通运输等部门都有密切的关系，是重要的原料。 5、试解释“奥克洛现象”，并简述世界核能利用的现状。节能P295
洁净煤技术考题
1.煤化作用：泥炭或腐泥转变为褐煤、烟煤、无烟煤的地球化作用。包括煤成岩作用和煤变质作用。 2.成岩作用：当地壳下沉时，泥炭和腐泥的上部为沉积物所覆盖，在温度、压力的影响下，经过压密、脱水、胶结和其他化学变化，分别变为褐煤和腐泥煤。变质作用。由于地壳的运动，褐煤层上部顶板逐渐加厚，受地压、地温增高的影响，经过复杂的物理化学作用，促使煤质变化，由褐煤变成烟煤、无烟煤 3.半水煤气：气体成分经过适当调整(主要是调整含氮气的量)后，生产的符合合成氨原料气的要求的煤气 4.气流床气化法：用极细的粉煤为原料，被氧气和水蒸气组成的气化剂高速气流携带进入气化炉气化的方法。（在气化炉内，细颗粒粉煤分散悬浮于高速气流中，并随之并行流动，这种状态称为气流床） 5.费托合成（F-T合成）:CO 在固体催化剂作用下非均相氢化生成不同链长的烃类混合物和含氧化合物的反应 6.型煤:用一定比例的黏胶剂、固硫剂等添加剂，采用特定的机械加工工艺，将粉煤和低品位煤制成具有一定强度和形状的煤制品。 7.煤气甲烷化：一般粗煤气中含有大量的CO和H2，以及一定量的CH4，为了进一步提高煤气热值，减少CO含量，采用甲烷化工艺是加工煤气的重要手段。尤其是在合成天然气的生产中，必须对粗煤气进行甲烷化。甲烷化过程主要是使煤气中的H2和CO在催化剂的作用下发生反应生成CH4。CO+3H2 CH4+H2O同时还会发生水煤气变换反应CO+H2O CO2+H2以及其它生成CH4的次要反应 8.燃煤引起的大气污染物：①二氧化硫污染与酸雨②氮氧化物与光化学雾污染③燃烧颗粒物污染④其他污染物的危害：微量有害金属元素、有机物污染 9.煤的气化按照反应器混合物的流动状态的分类：①移动床(又叫固定床)气化法②沸腾床(又叫流化床)气压法③气流床气化法10.影响气化效率的因素：原料煤、气化剂以及不同的气化方法和操作条件都会影响到煤气化的效果。11.常压移动床气化炉种类：3M-13型(即3A-13型)、3M-21型(即3A-21型)、W-G、U·G·I及两段式气化炉。12.脱硫工艺中采用的脱硫剂:①钙法：氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙②钠法：碳酸钠、氢氧化钠③氨法：液氨、氢氧化铵、碳酸氢铵④镁法：氧化镁、氢氧化镁⑤锌法：氧化锌⑥氧化铜法：氧化铜⑦活性炭法：活性炭C⑧海水法：海水-H2O。13.煤液化产物：①直接液化产物：前沥青烯、沥青烯、油②间接液化产物：含氧化合物（乙醇、丙酮等）、>C30（固体蜡）、C20-C30（石蜡级重油）、C13-C19（柴油）、C5-C12（汽油）、C2-C4烃、CH4、H2（燃料气）③其他：甲醇、甲醇转化成汽油、二甲醚14.煤气化：以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、蒸汽或氢气为气化剂（又称气化介质），在高温的条件下，通过部分氧化反应将原料煤从固体燃料转化为气体燃料的过程。15.干馏：干馏是煤炭在隔绝氧气的条件下，在一定的温度范围内发生热解，生成固体焦炭、液体焦油和少量煤气的过程16.F-T合成反应器类型：固定床反应器、流化床反应器、浆态床反应器17.煤制甲醇工艺构成：煤气化、合成气净化、合成甲醇、甲醇精馏18.煤的直接液化一般工艺过程的步骤：把煤先磨成粉，再和自身产生的液化重油（循环溶剂）配成煤浆，在高温（450℃）和高压（20～30MPa）下直接加氢，将煤转化成液体产品。整个过程可分成三个主要工艺单元：煤浆制备单元、反应单元、分离单元19.烟气湿法脱硫的优缺点：优点：脱硫速度快，煤种适应好，脱硫效率和脱硫剂利用率都很高。缺点：脱硫后烟气温度较低，一般低于露点，需要进行烟气再加热以减少腐蚀，同时有废水二次污染等问题20.煤炭间接液化的基本原理：以煤气化生成的合成气为原料，在一定的工作条件下，利用催化剂的作用将合成气合成为液体油。21.在煤炭直接液化过程中，对于煤种的要求：①以原料煤有机质为基准的转化率和油产率要高②煤转化为低分子产物的速度快③氢耗量要少。反应过程的机理：大量研究证明，煤在一定温度、压力下的加氢液化过程基本分为三大步骤①首先，当温度升至300 ℃以上时，煤受热分解，即煤的大分子结构中较弱的桥键开始断裂，打碎了煤的分子结构，从而产生大量的以结构单元分子为基体的自由基碎片，自由基的相对分子质量在数百范围②第二步，在具有供氢能力的溶剂环境和较高氢气压力的条件下，自由基被加氢得到稳定，成为沥青烯及液化油的分子③第三步，沥青烯及液化油分子被继续加氢裂化生成更小的分子22.煤直接液化过程中溶剂