◎周明

褐煤低溫干餾及產(chǎn)物的利用

◎周明

褐煤不但水分含量高、燃燒效率低，并且所排放的室溫氣體也較大，為了將褐煤資源的應(yīng)用率提升，必須要采取合適的方法處理和應(yīng)用褐煤以及它的燃燒產(chǎn)物。對此，文章通過下文對褐煤低溫干餾法的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了闡述。

褐煤是我國重要的煤炭資源，在我們的生產(chǎn)與生活中都發(fā)揮了巨大作用，那么，如何保證褐煤的燃燒效率和質(zhì)量，就需要正確的對其進(jìn)行燃燒和蒸餾控制。其中，低溫干餾就是一種比較合適的干餾方法。在提升其燃燒效率和質(zhì)量方面都發(fā)揮了重要作用。

褐煤低溫干餾

褐煤蒸餾是一個復(fù)雜的工作內(nèi)容，需要我們按照一定的程序和方法去做，通過大量的工程實踐總結(jié)出了許多寶貴的經(jīng)驗，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：

準(zhǔn)備工作

電極碳。依據(jù)GB/T212測定，水分控制在0.5%以內(nèi)；依據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)測定灰分。通常低于2%；依據(jù)上標(biāo)準(zhǔn)測定揮發(fā)分，通常低于1.5%；在0.2毫米以內(nèi)控制粒度，當(dāng)中，低于0.1mm的質(zhì)量分?jǐn)?shù)需要控制在60-90%。

化學(xué)純、甲苯和二甲苯。

工業(yè)用丙酮。

石棉板與石棉絨。預(yù)先在800℃溫度下灼燒石棉絨1個小時，待冷卻之后放到玻璃瓶內(nèi)。在2毫米左右控制石棉板厚度。

準(zhǔn)備設(shè)備儀器

干餾爐：多孔或者雙孔，在200毫米以下控制其恒溫區(qū)，自動控制蒸餾溫度。

準(zhǔn)備干餾管，石英玻璃或者熱玻璃制作的均可以。

錐形瓶。和水分測定管配套應(yīng)用，按照磨口，容量標(biāo)準(zhǔn)為250毫升。

水分測定管。在（0-5）毫升控制量管刻度，0.05毫升的分度值，

具體的蒸餾步驟分析

通電加熱蒸餾爐，一直加熱到300℃，然后向爐內(nèi)部插入干餾管，并且在爐口附近把干餾只管插入進(jìn)去，從這個溫度開始，然后按照5℃每分鐘的速度加熱干餾爐，直到將其將熱到600℃，而且，在600℃的溫度下控制15分鐘左右。在整個加熱的過程中，應(yīng)該在10℃之內(nèi)控制應(yīng)達(dá)溫度和實測溫度之差，然后暫停加熱。

鄉(xiāng)下移動水槽，確保從水平露出錐形瓶，然后把錐形瓶與干餾管立刻取下來，傾斜一定角度后，向瓶內(nèi)流入支管與干餾管中的的冷凝物，然后把錐形瓶取下來，把橡皮塞擰緊，將錐形瓶外壁上的水用毛巾擦拭干凈，在擱置五分鐘左右以后進(jìn)行稱量。

在放置干餾管，并且把它冷卻到規(guī)定的溫度以后，將橡皮塞拿下來，通過蘸有丙酮的棉花擦洗掉干餾管支管內(nèi)的焦油，在擱放5分鐘左右后，揮發(fā)其中的丙酮，再把橡皮塞塞上，然后再稱量一次。通過兩次稱量的差異，確定出支管以及干餾管中的焦油質(zhì)量。

④、將石棉墊和石棉絨從干餾管中掏出來，之后將里面的焦炭慢慢傾倒出來。把焦炭和一些標(biāo)準(zhǔn)的模型進(jìn)行對比，然后將最終的型號確定出來。如果煤炭屬于強(qiáng)膨脹型，將最后獲取的G型焦所需要的克數(shù)表示具體的型號。

產(chǎn)物的應(yīng)用分析

應(yīng)用褐煤半焦

褐煤低溫干餾會生成褐煤半焦這種產(chǎn)物，一般會在60%-70%之間控制其產(chǎn)物，在你3%-4%之間控制其水分，不斷減少其揮發(fā)，增加固定碳量，降低含硫量，增大其氣孔率，抬高其反應(yīng)活性。增大比電阻。而且，半焦的用途較為廣泛，主要表現(xiàn)在：

民用燃料以及工業(yè)燃料。因為同原煤相比，褐煤半焦的水分會漸漸減少，硫的含量相對較低，仍部分揮發(fā)存在，提升了起反應(yīng)活性，增加了固定碳量，具備較好的燃燒性能，提升了起燃燒效率與發(fā)熱量。此外，也大大減少了二氧化硫和二氧化碳的排放量。還可以直接當(dāng)作發(fā)電鍋爐與水泥窖爐應(yīng)用；而且它容易破碎，在高爐煉鐵時可以把它當(dāng)作重要的燃料。同時，因為在低溫干餾的時候有一些焦油被折了出來，所以，在燃燒的過程中半焦是難以形成焦油的，屬于無煙的燃燒，并且，塊度明顯，在民用燃料中發(fā)揮了重要作用。

灰度低的半焦反應(yīng)活性優(yōu)越、灰分能夠達(dá)到5%、而且具有較高的半焦比電阻。理論上可以作為還原劑，從而取代傳統(tǒng)的木炭，從而將工業(yè)硅生產(chǎn)期間的木炭用量被大大降低，使得生產(chǎn)成本也被有效降低，在進(jìn)一步加工處理了低灰半焦后，還會生產(chǎn)碳分子篩。

應(yīng)用低溫煤焦油

因為褐煤沒有黏結(jié)性，不存在膠質(zhì)層，如果煤焦油是利用低溫?zé)峤饧夹g(shù)生產(chǎn)的，它的性質(zhì)與組成類似重油，有黑褐色的黏稠體存在于其外表面，密度約為1g/cm3有多種形式的的CH3和CH2存在于其中，也就是含有大量的脂肪結(jié)構(gòu)與酚類物質(zhì)，可以說其具備良好的化學(xué)性能，屬于一種價值較高的資源，是生產(chǎn)煤油、柴油和汽油的重要原料。有大量的醋類物質(zhì)存在于褐煤焦油中，可以用其制作表面活性劑與洗滌劑。所存在的酚類物質(zhì)，會導(dǎo)致油品變色、變臭、增加其殘?zhí)苛?、具有燃燒和易腐蝕的負(fù)面影響，所以，在煤焦油內(nèi)提取的酚類物質(zhì)市場需求量會更大、附加值更高，在市面上的應(yīng)用量會更強(qiáng)。

當(dāng)前，我國的褐煤低溫干餾工藝水平在不斷提升，但是，其技術(shù)水平還處在初級階段，還有很多內(nèi)容需要予以完善，還缺乏大規(guī)模的運(yùn)行。所以，以后的褐煤低溫干餾工藝漸漸向多聯(lián)型、大型化的方向發(fā)展，從而使得褐煤資源實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。所以，在漸漸增強(qiáng)半焦產(chǎn)生的前提下，在焦?fàn)t煤氣與煤焦油深加工的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合應(yīng)用，漸漸延長產(chǎn)業(yè)鏈，從而增強(qiáng)其附加效益。

（作者單位：河北省煤田地質(zhì)研究所）