低浓度铵盐高效精准脱除新疆准东煤中钠
苏金水1
卓相宇1
张丽芳1
张博1
王磊2
倪中海1
1.中国矿业大学化工学院,江苏徐州 2211162.中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心,江苏徐州 221116
摘要：新疆准东地区拥有丰富的高钠煤资源,它们是优质动力煤和化工原料用煤,但钠质量分数高会导致燃烧和气化过程中设备污染和积灰结渣严重,从而严重限制了准东煤的大规模高效利用,钠的高效经济绿色脱除对准东煤的清洁利用具有重要意义.详细研究了系列低浓度铵盐对准东低阶高钠煤中钠的脱除规律及机制,结果表明:去离子水仅能脱除约52％的煤中钠,当使用0.006 mol/L的低浓度NH4Ac、NH4C1、(NH4)2SO4、NH4NO3、TMAC1等各类铵盐时,总钠和有机钠脱除率可达90％～97％和80％～95％.煤灰中Na2O质量分数从原煤的6.21％和水处理煤的2.77％显著降低至低浓度铵盐处理煤的0.27％～0.81％.在上述各类铵盐中,NH4Ac脱钠效果最佳.脱钠药剂中阳离子对有机钠的脱除起着重要作用,其脱钠量顺序为H+＞NH4+＞TMA+,这归因于小的阳离子更有利于进入煤孔隙和有机质本体,与有机钠进行离子交换.铵盐能够脱除煤中各类羧酸钠是常规的离子交换机理,但酚钠的脱除机理可能涉及离子交换、酚铵盐的复分解及NH4+的水解等反应.提高温度、延长时间和增加铵盐量均能显著提高煤中总钠、水溶性无机钠和有机钠等各类形态钠的脱除量.建立了不同铵盐添加量与煤中总钠和有机钠脱除量之间的正相关关系,如对于 NH4Ac为y(total Na)=12 479x(ammonium amount)+2 200,y(organic Na)=12394x(ammonium amount)+136.该准东煤满足国家燃煤标准(w(Na2O)＜2.0％,以灰分计质量分数),需脱除约70％的总钠,每吨准东煤需添加约4.26 kg NH4Ac.
关键词：准东煤脱钠相关性铵盐
分类号：TQ51(燃料化学工业（总论）)
资助基金：国家自然科学基金(U1903207)国家自然科学基金(U2003126)
论文发表日期：2024-09-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 404-412 )
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