一种废弃电石渣催化褐煤热解的方法

本发明涉及煤化工，尤其涉及一种废弃电石渣催化褐煤热解的方法。

背景技术：

1、中国作为当今世界上最大的能源消耗国之一，具有“富煤、少气、贫油”的能源特点。煤的热解是煤化工工艺生产中必不可少的环节，它是指在无氧(惰性气氛)或隔绝空气的状态下加热，在较高温度下发生化学键变化，形成气态、固态，液态三态产物的一种复杂化学变化的过程。其产物包括合成气、焦炭、煤焦油等，产物用途广泛，如能源等方面。我国煤炭资源分布不均匀，表现在北西多、南东少，主要分布在内蒙古，山西，新疆，陕西等地区。内蒙古地区现探明的煤炭大部分为低阶煤，且大多在内蒙古东部地区，其中褐煤储量达2000亿吨左右，简称蒙东褐煤，比中国褐煤的一半还要多。但是褐煤在热解时的速率较慢且生成气生成量较低，从而限制了其发展。

2、同时，我国是全球最大的电石(cac2)产量国和消费国，存在许多聚氯乙烯的工业生产厂家，它们是pvc生产的主要供应商，但是它们在利用电石法生产聚氯乙烯的过程中，每生产出1吨pvc的同时，会副产生1.5吨的电石废渣，由于电石渣主要成分ca(oh)2，大约占80％以上，显碱性，因此大量的废渣堆积会对当地土壤，环境造成严重污染，使其盐碱化，无法再加以利用。

3、因此，如何提高褐煤的热解速率和生成气生成量，同时使得废弃电石渣得到再利用成为现有技术亟需解决的难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种废弃电石渣催化褐煤热解的方法。本发明在褐煤热解时加入废弃电石渣，其对褐煤热解具有催化作用，能够提高褐煤热解速率、提高生成气生成量，同时使得废弃电石渣得到再利用，更加绿色环保。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种废弃电石渣催化褐煤热解的方法，包括以下步骤：

4、(1)将褐煤和废弃电石渣混合，得到混合物；

5、(2)将所述步骤(1)得到的混合物进行热解，得到生成气。

6、优选地，所述步骤(1)中褐煤的粒径为0.038～0.075mm。

7、优选地，所述步骤(1)中废弃电石渣的粒径为0.038～0.075mm。

8、优选地，所述步骤(1)废弃电石渣中钙离子和褐煤的质量比为(2～6)：100。

9、优选地，所述步骤(1)中褐煤在使用前采用盐酸进行第一酸洗。

10、优选地，所述褐煤的质量和盐酸的体积比为1g：(8～12)ml。

11、优选地，所述第一酸洗的时间为20～25h。

12、优选地，所述褐煤在采用盐酸进行第一酸洗后再采用氢氟酸进行第二酸洗。

13、优选地，所述第二酸洗的时间为20～25h。

14、优选地，所述步骤(2)中热解的条件为：以10～20℃/min从室温升温至480～520℃，再以1～3℃/min升温至880～920℃保温0.5～1.5h。

15、本发明提供了一种废弃电石渣催化褐煤热解的方法，包括以下步骤：(1)将褐煤和废弃电石渣混合，得到混合物；(2)将所述步骤(1)得到的混合物进行热解，得到生成气。本发明将褐煤与废弃电石渣混合后进行热解，废弃电石渣对褐煤热解具有催化作用，提高了褐煤热解的反应速率、提高生成气的生成量，同时与褐煤自身中含有的固有矿物质具有协同作用，进一步提高了对褐煤热解的催化效果；并且使得废弃电石渣得到再利用，能够避免废弃电石渣的堆积对环境、土壤等造成污染和危害，更加绿色环保。实施例的结果显示，加入废弃电石渣后，褐煤的热解生成气累积量为14.6mol.kg-1-daf。

技术特征：

1.一种废弃电石渣催化褐煤热解的方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中褐煤的粒径为0.038～0.075mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中废弃电石渣的粒径为0.038～0.075mm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)废弃电石渣中钙离子和褐煤的质量比为(2～6)：100。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中褐煤在使用前采用盐酸进行第一酸洗。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述褐煤的质量和盐酸的体积比为1g：(8～12)ml。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一酸洗的时间为20～25h。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述褐煤在采用盐酸进行第一酸洗后再采用氢氟酸进行第二酸洗。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二酸洗的时间为20～25h。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中热解的条件为：以10～20℃/min从室温升温至480～520℃，再以1～3℃/min升温至880～920℃保温0.5～1.5h。

技术总结本发明提供了一种废弃电石渣催化褐煤热解的方法，属于煤化工技术领域，包括以下步骤：(1)将褐煤和废弃电石渣混合，得到混合物；(2)将所述步骤(1)得到的混合物进行热解，得到生成气。本发明将褐煤与废弃电石渣混合后进行热解，废弃电石渣对褐煤热解具有催化作用，提高了褐煤热解的反应速率、提高生成气的生成量，同时与褐煤自身中含有的固有矿物质具有协同作用，进一步提高了对褐煤热解的催化效果；并且使得废弃电石渣得到再利用，能够避免废弃电石渣的堆积对环境、土壤等造成污染和危害，更加绿色环保。实施例的结果显示，加入废弃电石渣后，褐煤的热解生成气累积量为14.6mol·kg<supgt;‑1</supgt;‑daf。技术研发人员：智科端,李彤,殷建波,王钰心,刘全生受保护的技术使用者：内蒙古工业大学技术研发日：技术公布日：2024/1/25