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蘭炭

應用場所: 冶金、化工、清潔燃料、吸附劑
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蘭炭

  又稱半焦、焦粉,是利用神府煤田盛產的優質侏羅精煤塊燒制而成的,一種新型的炭素材料。

特點(三高四低):

  固定炭高、比電阻高、化學活性高; 含灰份低、鋁低、硫低、磷低.

規格

  大料、中料、小料、焦末

 

制作工藝流程圖及說明

主要用途

  蘭炭可代替焦炭(冶金焦)而廣泛用于化工、冶煉、造氣等行業,在生產金屬硅、鐵合金、硅鐵、硅錳、化肥、電石等高耗能產品過程中優于焦炭;蘭炭的副產品煤焦油除作為建筑陶瓷、燃油發動機的添加油外,還可加工得到苯酚、甲酚、二甲酚和高級酚類產品以及烷烴、芳烴等,煤氣可用于發電、制取合成氨、甲醇等化工產品、工業煅燒熱源等。

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蘭炭應用領域

(一)冶金領域

  1、鐵合金還原劑。與冶金焦相比,用榆林蘭炭生產鐵合金可降低電耗10%,每噸節電300kWh~500kWh,節焦70kg~90kg,單爐產量可提高10%以上。從上世紀90年代開始,鐵合金生產基本采用蘭炭和冶金焦混配作為還原劑。

  2、高爐噴吹用料。在陜鋼、包鋼、首鋼、寶鋼、酒鋼等多家鋼鐵企業進行了蘭炭替代無煙煤作高爐噴吹用料的試驗。試驗表明,神木蘭炭優于現用高爐煤粉,制備蘭炭粉在技術上可行,同時蘭炭粉以15%-30%比例噴吹也可行。2011年神木縣煤化工產業辦和鞍山熱能院在鞍鋼煉鐵總廠進行的“3200立方米高爐噴吹神木半焦粉”現場試驗(半焦粉占總用煤量15%)表明,中溫蘭炭粉的噴入對高爐順行無不利影響,且有利于脫硫,只要半焦粉配比達到10%,就可比使用無煙煤節約30%以上的成本。

(二)化工領域

  1、電石還原劑。得益于低灰分、低鋁、低磷、高電阻率,蘭炭被應用于電石行業,可顯著降低能耗,降低成本,提高產品質量。

  2、化肥造氣原料。低灰、低硫的蘭炭用于化肥造氣,可提高產氣率,減少灰渣排放量,減少煤氣的脫硫量,從而降低能耗、提高煤氣品質。

  3、氣化制合成氣。與低階煙煤直接氣化相比,榆林蘭炭氣化降低了合成氣中焦油含量,提高了有效氣含量,減輕了氣體凈化單元的負擔,物料不易黏結成塊,蘭炭作為氣化原料潛在市場巨大。

(三)清潔燃料領域

  1、民用燃料。蘭炭只有原煤污染物含量的五分之一,特別是硫僅為原煤的十分之一,是適宜的民用清潔燃料,可替代中小城市及農村的民用無煙煤,特別是在遠離無煙煤的西南地區和蘭炭生產企業周邊地區,蘭炭具備較強的市場競爭力。蘭炭制成無煙型煤是民用的合理方式,燃燒熱效率可達75%以上,固硫率30%~40%,除塵率90%。如果配套采用低溫聚焰燃燒技術的專用型煤鍋爐,不需要配套除塵裝置和脫硫系統,鍋爐熱效率≥80%,爐渣含碳量≤4%,煙塵排放濃度≤10mg/Nm3,SO2排放濃度<30mg/Nm3,NOx排放濃度<100mg/Nm3,熱效率比傳統鏈條鍋爐高約20%,污染物排放只有其30%左右。

  2、電廠摻燒燃料。蘭炭揮發分低,一般為5-7%,最高為10%,還具有低硫、低磷、發熱量高等特性。

(四)、型焦領域

  早在1950年到1960年間,美國鋼鐵協會就開始研究利用褐煤熱解半焦生產型焦的工藝。近10多年來,隨著我國低階煤中、低溫熱解產業的發展,國內開展了一系列的半焦生產型焦的研究試驗。試驗表明,半焦粉在加入一定的黏結劑或增黏劑等活性物后,完全可作為型焦的主要原料,并能煉成質量上好的焦炭。

(五)吸附劑領域

  隨著半焦的快速發展,近年來半焦基吸附劑已在國內外引起廣泛關注并開展了一系列的研究,已有部分應用,為蘭炭的高值化利用開發了一個新的方向。

蘭炭的質量及排放標準

項目

單位

神木蘭炭技術指標

大料

中料

小料

焦末

固定碳

%

80-85

83-85

80-82

77-80

發熱量

kcal/kg

6500-7500

6000-6700

6000-6700

5500-6300

揮發分

%

6月9日

7月10日

8月10日

10月13日

灰分

%

8.5-11

8月9日

8月10日

10月13日

水分

%

10月18日

10月18日

10月18日

10月18日

全硫

%

0.2-0.4

0.2-0.4

0.2-0.4

0.2-0.4

%

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

電阻率

μ?m

>29000

>23000

>45000

>78000

規格尺寸

mm

>30

15-30

5--15

<5

 

蘭炭的質量及排放標準

蘭炭大氣污染排放標準

項目

單位

數值

顆粒物pm2.5

mg/m3

30

二氧化硫

mg/m3

200

氮氧化物

mg/m3

200

汞及化合物

mg/m3

0.05

煙氣黑度(林格曼黑度)

≤1

 

蘭炭與其他燃料對比分析

10噸鍋爐為例:由下表可見,多種清潔燃料在運行費用上,蘭炭占絕對優勢。

鍋爐類型

蘭炭鍋爐

生物質鍋爐

天然氣鍋爐

電鍋爐

主要指標

初投資(萬元)

110

120

60

115

使用壽命(年)

10月15日

10月15日

15-20

10月15日

燃料

蘭炭

生物質

天然氣

每小時耗能

1.2T

1.8T

900Nm3

7200kwh

每小時供熱量(kcal)

6720000

5760000

7267500

6006240

每小時燃料費用(元)

960

2250

2160

3744

燃料燃值

7000kcal/kg

4000kcal/kg

8500kcal/Nm3

860kcal/kwh

鍋爐效率

80%

80%

95%

97%

燃料價格

0.8元/kg

1.25元/kg

2.4元/Nm3

0.52元/kwh

 

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