[发明专利]一种电石渣改性褐煤水蒸气气化性能的方法

说明书

本发明涉及电石渣应用技术领域，尤其涉及一种电石渣改性褐煤水蒸气气化性能的方法。本发明提供的方法，包括以下步骤：将褐煤进行酸洗，得到酸洗褐煤；将所述酸洗褐煤与电石渣混合，得到混合物；以氩气为载气，将所述混合物进行程序升温水蒸气气化，并监测生成的气体和计算气体生成速率。本发明中电石渣的加入对褐煤的气化反应有着明显的催化作用，增加了蒸汽气化中的反应速率并降低了反应的活化能，实现了电石渣的有效利用。

技术领域

本发明涉及电石渣应用技术领域，尤其涉及一种电石渣改性褐煤水蒸气气化性能的方法。

背景技术

电石法制乙炔工艺是煤资源丰富国家生产PVC的重要工艺。中国西部区依靠当地煤资源有势，发展以煤炭-电石-乙炔-PVC为核心的产业链。此工艺生产的PVC占整个生产行业的80％。每生产1t的PVC就会副产1.5-1.9t的电石渣，目前为止中国电石渣的堆存量已超千万吨。面对电石渣的堆积量日益增加，由于其强碱性和微量元素的富集会对土壤、水资源和周边环境造成严重污染，因此，对电石渣的工业化高效利用迫在眉睫。目前，对电石渣的利用效率很差，大部分只是实验室研究阶段，规模化工业生产中应用很少，对于建筑，农业方面应用较多，工业应用较少，因此对电石渣工业化利用的研究具有重要意义。

中国煤资源丰富，已探明的煤炭储量中55％以上为低阶煤，主要分布在西部地区，其中褐煤占比最大。最典型的褐煤为内蒙古东部地区的褐煤(萌动褐煤)，其探明总量在2600亿吨以上。蒙东褐煤含水量高(30～50％)、挥发分高、含氧量高、矿物质含量高、热稳定性差、易风化和自燃，致使其难以储存与运输，同时由于煤化程度、固定碳含量及发热量低，发电效率低，极大地限制了蒙东褐煤作为大宗能源及碳资源的广泛利用。因此，褐煤煤气化技术成为蒙东褐煤高效清洁利用的重要工艺之一。在煤气化工艺中，水蒸气气化技术为最清洁工艺技术之一，对于蒙东褐煤来说含水高导致水蒸气气化流程复杂、热效率低、产氢量少、技术不成熟。现阶段大多使用碱及碱土金属催化褐煤水蒸气气化工艺，提高产氢量，规模化工业应用困难，因此寻找一种钙质材料(最好是废弃材料)替代纯品钙应用于工业生产具有非常重要的意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电石渣改性褐煤水蒸气气化性能的方法，所述方法能够较大程度的提高褐煤水蒸气催化气化性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下具体技术方案：

本发明提供了一种电石渣改性褐煤水蒸气气化性能的方法，包括以下步骤：

将褐煤进行酸洗，得到酸洗褐煤；

将所述酸洗褐煤与电石渣混合，得到混合物；

以氩气为载气，将所述混合物进行加热气化，并监测生成的气体并计算气体生成速率、累积气体产率和累积H₂/CO的摩尔比。

优选的，所述褐煤的粒径为200～400目。

优选的，所述酸洗的试剂为盐酸，所述盐酸的质量分数为18～20％，所述褐煤与盐酸的用量比为1g：10mL。

优选的，所述电石渣的粒径为200～400目。

优选的，所述混合的方法为半浸渍-机械混合法。

优选的，所述褐煤与电石渣中的Ca²⁺的质量比为100:2～10。

优选的，所述载气的气体流速为60mL·min^-1，所述载气的压力为0.3MPa。

优选的，所述加热气化的过程为：从室温以15℃/min的加热速率升温至500℃后，加入去离子水，然后以2℃/min的加热速度加热至900℃后，恒温1小时。

优选的，加入所述去离子水的速率为0.057mL/min。