第一篇：潔凈煤技術(shù)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

摘要：我國是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國,大力開發(fā)應(yīng)用和推廣適合我國國情的潔凈煤技術(shù)是我國能源發(fā)展

戰(zhàn)略的主要內(nèi)容，具有重要的意義。闡述了潔凈煤技術(shù)的研究背景及其概念，介紹和分析了國內(nèi)、外潔凈煤技

術(shù)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀, 重點(diǎn)論述了我國目前在潔凈煤研究領(lǐng)域的情況，如煤炭地下氣化技術(shù)、工業(yè)型煤技術(shù)、水煤漿技術(shù)、煤液化技術(shù)、潔凈煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)等的情況，列出了潔凈煤技術(shù)的特點(diǎn),指出了我國發(fā)展?jié)?/p>

凈煤技術(shù)應(yīng)加強(qiáng)的工作。

關(guān)鍵詞：煤炭；潔凈煤技術(shù)；研究現(xiàn)狀

煤炭是世界上最豐富的化石燃料資源，占世界化石燃料貯量的70%以上。世界煤的儲量也十分豐富，計有可采煤6 369 億t[1]。我國煤的儲量居世界第三位（有可采煤989 億t）僅次于美國（1 776 億t），獨(dú)聯(lián)體國家（前蘇聯(lián)1 099 億t）

[2]。目前煤炭約占世界一次能源消費(fèi)的30%，按世界能源會議預(yù)測，煤炭作為一次能源的重要組成部分的地位將在相當(dāng)長時間內(nèi)不會改變，預(yù)計2020 年煤炭將占世界一次能源消費(fèi)的33.7%。中國是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國，目前煤炭提供了我國一次能源的70%左右，在可預(yù)見的未來幾十年內(nèi)，煤炭仍將是我國主要的一次能源。煤炭作為能源對人類的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)，但在煤炭的開發(fā)與利用過程中也產(chǎn)生了一系列污染問題，危及生態(tài)平衡與人類生存。

潔凈煤技術(shù)旨在最大限度地發(fā)揮煤作為能源的潛能利用，同時又實(shí)現(xiàn)最少的污染物釋放，達(dá)到煤的高效，清潔利用目的。潔凈煤技術(shù)是一項(xiàng)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包含從煤炭開發(fā)到利用的所有技術(shù)領(lǐng)域，主要研究開發(fā)項(xiàng)目包括煤炭的加工、高效燃燒、轉(zhuǎn)化和污染控制等[3]。為解決美國和加拿大的越境酸雨問題, 美國于1986 年率先提出潔凈煤技術(shù)（Clean Coal Technology），并制訂出潔凈煤技術(shù)示范計劃。此后10 年中，潔凈煤技術(shù)已引起國際社會普遍重視，目前已成為世界各國解決環(huán)境問題的主導(dǎo)技術(shù)之一。國外潔凈煤技術(shù)的進(jìn)展

美國是最早制定和實(shí)施潔凈煤技術(shù)的國家[3]。美國“潔凈煤技術(shù)示范計劃”共制訂了5 輪計劃的實(shí)施。共有40 個CCT 項(xiàng)目，分布于美國的18 個州。項(xiàng)目類型共分為以下4 類：（1）先進(jìn)發(fā)電技術(shù):包括常壓循環(huán)流化床燃燒發(fā)電、增壓流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等共11 個項(xiàng)目。目前已完成Nucla 常壓循環(huán)流化床鍋爐示范項(xiàng)目和Tidd 增壓流化床鍋爐示范項(xiàng)目。幾項(xiàng)煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電示范項(xiàng)目如Pinon Pine 示范項(xiàng)目、Tampa 示范項(xiàng)目、WabashRiver 示范項(xiàng)目等也分別于1996 年和1997 年投入運(yùn)行。（2）環(huán)境控制設(shè)備：主要包括各種低NOX 燃燒器、燃料脫硫技術(shù)、煙氣脫硫裝置等共19 個項(xiàng)目，到1996 年底已完成11 個示范項(xiàng)目。（3）清潔煤制備技術(shù): 包括選煤、煤質(zhì)專家系統(tǒng)、煤溫和氣化技術(shù)、煤液化技術(shù)等共5 項(xiàng)。（4）工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目：包括在鋼鐵工業(yè)、水泥工業(yè)等的應(yīng)用性示范項(xiàng)目共5 項(xiàng)。上述項(xiàng)目中，總投資超過60 億美元, 其中美國政府投資約為1/3，工業(yè)界投資約為2/3。如此規(guī)模巨大的潔凈煤示范計劃被譽(yù)為是繼原子彈計劃、航天計劃、星球大戰(zhàn)計劃后美國政府組織的又一大全國性計劃。歐洲[3]，[4]也積極推動潔凈煤技術(shù)的研究和開發(fā)。歐共體制訂了“兆卡”

計劃（Thermic Program），旨在促進(jìn)歐洲能源利用新技術(shù)的開發(fā)，減少對石油的依賴和煤炭利用造成的環(huán)境污染，確定經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。歐洲特別是德國等國在選煤、型煤加工、煤炭氣化和液化、循環(huán)流化床燃燒技術(shù)、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、煙氣脫硫技術(shù)等方面都取得了很大的進(jìn)展。日本于1991 年開始向潔凈煤技術(shù)發(fā)起了挑戰(zhàn)[5]，1993 年在“新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)”（NEDO）內(nèi)成立“潔凈煤技術(shù)中心”（CCTC）負(fù)責(zé)全日本的新能源和潔凈煤炭技術(shù)的規(guī)劃、管理、協(xié)調(diào)和實(shí)施。作為“陽光計劃”的一部分，日本已在流化床燃燒技術(shù)、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)、煤液化技術(shù)、水煤漿技術(shù)、煙氣凈化技術(shù)、煤氣化燃料電池發(fā)電技術(shù)等方面開展了研究開發(fā)工作[4]。從以上可看出，世界上主要發(fā)達(dá)國家為適應(yīng)其能源政策和環(huán)境政策以及開拓國際市場的需要，不惜投入巨資，積極發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。國內(nèi)潔凈煤技術(shù)的研究內(nèi)容及進(jìn)展

基于我國的能源結(jié)構(gòu)以及環(huán)境狀況，為實(shí)現(xiàn)環(huán)境、資源與發(fā)展的合諧統(tǒng)一，中國已把發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)作為重大的戰(zhàn)略措施，列入“中國21 世紀(jì)議程”。潔凈煤是中國能源的未來已被越來越多的人所認(rèn)識。

下面分別介紹潔凈煤技術(shù)的研究內(nèi)容和進(jìn)展[6]~[16]。

2.1 煤炭地下氣化技術(shù)

煤炭地下氣化技術(shù)是原蘇聯(lián)、美國、英國、德國等國家已從事數(shù)十年研究的一項(xiàng)高難技術(shù)，是將地下煤炭有控制燃燒、產(chǎn)生可燃?xì)怏w的一種開發(fā)清潔能源與化工原料的新技術(shù)[17]，[18]，以上國家的研究至今尚未達(dá)到工業(yè)應(yīng)用階段。我國地下煤氣化專家提出的大斷面、長通道、兩階段氣化的新工藝技術(shù)方案堪稱第二代采煤方法[19]。它將建井、采煤、氣化三大工藝合而為一，可以使地下煤炭在原地轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇細(xì)怏w，由常規(guī)的物理采煤方法轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)采煤，具有安全好、投資少、效益高、見效快、污染少等特點(diǎn)。近期有關(guān)專家[20]指出，我國的煤炭地下氣化工藝已達(dá)到了世界先進(jìn)水平，這種技術(shù)用于回收礦井中的報廢資源利用是一個行之有效的方法，它將成為我國煤炭開采技術(shù)發(fā)展的一個重要途徑。

2.2 工業(yè)型煤技術(shù)

與原煤燃燒相比, 型煤是提高燃燒效率和減少污染的最有效的方法之一。型煤主要分工業(yè)型煤和民用型煤兩大類，目前我國有集中成型和爐前成型兩種工藝路線。民用型煤主要用于民用爐具。型煤的品種較多，目前已進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段

[21]。工業(yè)型煤是依據(jù)生產(chǎn)潔凈煤的煤質(zhì)原料而定。我國一般是以無煙塊煤為原料為宜，但一般煤礦開采的無煙煤其塊煤率都很低，這就需要把粉煤開發(fā)成氣化型煤來代替無煙塊煤。工業(yè)型煤現(xiàn)尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，它將根據(jù)各地用煤原料而定。例如日本是用的機(jī)車型煤，德國是用褐煤磚，也都是要經(jīng)過技術(shù)處理加工成工業(yè)型煤方可使用。1971 年日本機(jī)車型煤達(dá)到用煤總量的79%，1992 年德國褐煤磚產(chǎn)量達(dá)0.121 億t。我國化肥、化工、冶金等領(lǐng)域多以塊煤為原料,用煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)合成氣及工藝燃?xì)?。僅化肥一項(xiàng)每年就需要無煙煤約0.35 億t。然而隨著機(jī)械化程度的提高、塊煤率下降, 塊煤率僅占采煤量的20%左右[19]，這就造成塊煤供不應(yīng)求,粉煤大量積壓的矛盾。因此急需利用粉煤開發(fā)氣化型煤代替無煙 塊煤。這樣可以緩解塊煤供求矛盾,降低造氣成本,提高粉煤資源的利用率。目前關(guān)鍵是研制來源廣、適應(yīng)性強(qiáng)的廉價防水粘結(jié)劑和提高型煤的熱態(tài)性能。

2.3 水煤漿氣化技術(shù)

水煤漿是20 世紀(jì)70 年代世界石油危機(jī)中發(fā)展起來的一種以煤代油的新型燃料

[22]。把灰分很低而揮發(fā)分很高的煤研磨成250 ～ 300 μm 的微細(xì)煤粉,按煤約

70%、水約30%的比例，加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)添加劑配制而成。目前我國在煤炭成漿性研究及評價、難制漿低價煤的制漿技術(shù)、級配技術(shù)、制水煤漿專用磨機(jī)、磨礦過程的模擬預(yù)測及優(yōu)化、添加劑技術(shù)等的研制處于國際前沿水平[23]。在水煤漿氣化技術(shù)方而，華東理工大學(xué)[16]對自主開發(fā)的新型水煤漿氣化技術(shù)進(jìn)行了放大，并在兗礦建成了1 150 t/d 新型水煤漿氣化爐工業(yè)示范裝置，完成了l68 h 連續(xù)運(yùn)行考核試驗(yàn)，目前該氣化爐已投入試運(yùn)行。通過工業(yè)化規(guī)模的氣化爐的示范運(yùn)行，我國在水煤漿氣流床氣化技術(shù)方面達(dá)到了國際先進(jìn)水平。通過積累在氣流床氣化技術(shù)方面的開放和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為該技術(shù)在我國大規(guī)模的推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4 煤液化技術(shù)

煤炭通過液化將其中的有害元素硫等以及灰分加以脫除，是一種徹底的高級潔凈煤技術(shù)[24]。我國自1980 年重新開展煤炭直接液化技術(shù)研究，其目的是由煤生產(chǎn)潔凈的優(yōu)質(zhì)輕、中質(zhì)運(yùn)輸燃料和芳烴化工原料。煤炭直接液化對原料煤質(zhì)量有一定的要求，選出適合液化的原料煤，對我國煤液化的工藝和經(jīng)濟(jì)性方面都有重要意義。

2.5 潔凈煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)

我國每年用于發(fā)電的煤炭占煤炭年產(chǎn)量的1/4。煤炭的潔凈利用已引起煤炭發(fā)電行業(yè)的重視。我國現(xiàn)階段潔凈煤發(fā)電技術(shù)的主要發(fā)展途徑有常壓循環(huán)流化床燃燒（Circulating Fluidized Bed Combustion，簡稱CF-BC），增壓流化床燃燒（Pressurized Fluidized Bed Combustion Combined Cycle，簡稱PFBC-CC），整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（Combined Circulation With IntegralGasificaltion, 簡稱IGCC），加脫硫、脫硝裝置（SPB+FGD）的超臨界機(jī)組[25]，都具有高效率、低污染的特點(diǎn)，是很有發(fā)展前景的潔凈煤技術(shù)的發(fā)電方式[23]。在技術(shù)上它們相輔相成,各有特長；在投資上，IGCC 略高于PFBC-CC。目前IGCC 和PFBC-CC 發(fā)電技術(shù)還處于示范性階段，其技術(shù)復(fù)雜，整體性技術(shù)難點(diǎn)多，比投資費(fèi)用高。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，以及從效益、費(fèi)用和環(huán)保的綜合評價來看，IGCC 和PFBC-CC 發(fā)電技術(shù)可望成為本世紀(jì)燃煤發(fā)電的主導(dǎo)技術(shù)[26]。

2.6 采煤廢棄物的綜合利用技術(shù)

由于我國煤炭資源的大量開采和低效利用，有大量煤泥、煤矸石、爐渣、粉煤灰等廢棄物產(chǎn)生。把這些廢棄物當(dāng)作一種有用資源加以利用是潔凈煤技術(shù)的一個重要環(huán)節(jié)。關(guān)于煤泥制水煤漿，煤泥和煤矸石燃燒、混燒技術(shù)，爐渣作水泥原粉，粉煤灰制作各種建材的成型技術(shù)，我國都已有很多先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)和發(fā)明專利

[27]，關(guān)鍵是推廣和加以利用。潔凈煤技術(shù)的特點(diǎn)

從國外特別是西方國家發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的情況來看，潔凈煤技術(shù)主要具有以下幾個顯著特點(diǎn)[28]，[29]：

（1）潔凈煤技術(shù)以解決環(huán)境污染問題為主導(dǎo)，以

環(huán)境保護(hù)立法為后盾；

（2）潔凈煤技術(shù)開發(fā)是一項(xiàng)跨部門的巨大的系

統(tǒng)工程，必須各個部門之間高效能的管理和協(xié)調(diào)，并

有強(qiáng)有力的組織領(lǐng)導(dǎo)；

（3）潔凈煤技術(shù)難度高，投入巨大，開發(fā)周期較長；

（4）潔凈煤技術(shù)是一項(xiàng)多層次、多學(xué)科的綜合技術(shù)。

根據(jù)潔凈煤技術(shù)的這些特點(diǎn)，以及中國仍長期是一個以煤為主要能源的發(fā)展中國家的國情，我國的潔凈煤技術(shù)發(fā)展起點(diǎn)低，但應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，從而使得技術(shù)發(fā)展的節(jié)能與環(huán)保效益相當(dāng)可觀。因此我國潔凈煤技術(shù)的發(fā)展不僅有著強(qiáng)大的客觀動力，而且也有著十分廣闊的市場前景[30]。認(rèn)識到這點(diǎn)，這對我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特別重要的意義。發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)應(yīng)該加強(qiáng)的工作

中國是世界上少數(shù)幾個以煤為主要能源的國家之一，煤炭在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有極重要的地位。當(dāng)前大力推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化是關(guān)鍵，但存在一系列障礙待克服：包括行業(yè)和地區(qū)間協(xié)調(diào)管理力度不足；研究開發(fā)力量分散，項(xiàng)目重疊或低水平重復(fù)與節(jié)能項(xiàng)目、環(huán)保項(xiàng)目結(jié)合不夠；技術(shù)政策與環(huán)保政策、能源政策、產(chǎn)業(yè)政策、節(jié)能政策、高新技術(shù)政策等結(jié)合和相互支持不夠；一些先進(jìn)的技術(shù)達(dá)不到國產(chǎn)化商業(yè)應(yīng)用水平；對中國潔凈煤技術(shù)市場需求了解不足；從研究開發(fā)、工程示范到商業(yè)化應(yīng)用都存在資金短缺問題，特別是在工程示范或產(chǎn)品試制階段。其中政策障礙是主要障礙.若沒有政府政策的強(qiáng)勁推動,潔凈煤技術(shù)很難得到快速發(fā)展并克服其它障礙[31]。因此,我們應(yīng)該加強(qiáng)如下方面的工作[32]。

4.1 加強(qiáng)宏觀領(lǐng)導(dǎo)與協(xié)調(diào)

國家潔凈煤技術(shù)推廣領(lǐng)導(dǎo)小組應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)作用，通過規(guī)劃的制定和實(shí)施，結(jié)合國家清潔能源的發(fā)展，結(jié)合行業(yè)和地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，將潔凈煤技術(shù)的發(fā)展與各地區(qū)、各行業(yè)的發(fā)展計劃結(jié)合起來,從宏觀上布局和協(xié)調(diào)潔凈煤技術(shù)的發(fā)展，并從政策、技術(shù)推進(jìn)和資金方面予以一定的支持。

4.2 通過宏觀政策和措施刺激發(fā)展

（1）技術(shù)引導(dǎo)政策。例如禁止直接銷售和使用原煤，鼓勵發(fā)展煤炭綜合加工技術(shù)和潔凈燃燒技術(shù)，鼓勵相關(guān)技術(shù)的國產(chǎn)化, 要求工業(yè)鍋爐和窯爐必須燃用洗選煤、固硫型煤、固硫配煤等清潔燃料水煤漿、煤層氣等作為環(huán)保、節(jié)能新型產(chǎn)品,可享受高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策等。技術(shù)引導(dǎo)政策的制定應(yīng)使與環(huán)保處罰和利益機(jī)制相互推動。在合理的污染物排放收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)與嚴(yán)格的執(zhí)法配合下，形成企業(yè)不采用潔凈煤技術(shù)經(jīng)濟(jì)上就會受損失，采用潔凈煤技術(shù)就有經(jīng)濟(jì)利益，或可從 國家得到政策的傾斜，或從市場上得到利益。

（2）金融和稅收優(yōu)惠政策。對潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

項(xiàng)目，國家應(yīng)當(dāng)在節(jié)能低息貸款、企業(yè)科技創(chuàng)新貸款、環(huán)保產(chǎn)業(yè)貸款、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)貸款等多種渠道向企業(yè)傾斜對潔凈煤技術(shù)基礎(chǔ)研究、科技攻關(guān)及示范項(xiàng)目的立項(xiàng)和經(jīng)費(fèi)予以傾斜。發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，對環(huán)保、節(jié)能、資源綜合利用等社會公益事業(yè)有重大作用，應(yīng)享受差額征稅、過渡性減征、免征等優(yōu)惠政策。清潔能源發(fā)展和環(huán)境需求給予潔凈煤技術(shù)以新的發(fā)展機(jī)遇，相信在國家的強(qiáng)有力領(lǐng)導(dǎo)和促進(jìn)下，在市場作用的推進(jìn)下，我國潔凈煤技術(shù)在今后一段時間會邁上一個新的臺階。

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第二篇：有色金屬發(fā)展現(xiàn)狀及進(jìn)展

有色金屬發(fā)展現(xiàn)狀及進(jìn)展

題目

有色金屬發(fā)展現(xiàn)狀及進(jìn)展

姓名： 學(xué)號： 班級： ：

有色金屬發(fā)展現(xiàn)狀及進(jìn)展

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[摘要]材料對社會、經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)活動的影響面大和帶動力強(qiáng),人類文明的發(fā)展和社會的進(jìn)步同材料關(guān)系十分密切。現(xiàn)代社會種類繁多的有色金屬材料已成為人類社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，有色金屬材料的發(fā)展前景如何，不僅對相關(guān)行業(yè)有著重大影響，甚至對整個社會有著密切的關(guān)系。本文對金屬材料的發(fā)展現(xiàn)狀及進(jìn)展做了簡要的敘述。[關(guān)鍵詞]有色金屬發(fā)展趨勢 1前言

能源、信息、材料是社會發(fā)展的三大支柱，而材料又主要分為金屬材料、無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料和復(fù)合材料。通常人們根據(jù)金屬的顏色和性質(zhì)等特征，將金屬分為黑色金屬和有色金屬兩大類。黑色金屬主要指鐵、錳、鉻及其合金，如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。黑色金屬以外的金屬稱為有色金屬。日常生活中經(jīng)常使用的鋁、銅、鋅和錫等都是有色金屬。此外，作為電子工業(yè)基礎(chǔ)的硅材料，以及有色金屬的化合物和金屬間化合物，按我國習(xí)慣也歸入有色金屬范疇。

2．1有色金屬的地位

有色金屬具有一系列獨(dú)特性能和奇異功能，是航空航天、能源、交通運(yùn)輸、信息技術(shù)發(fā)展的重要支撐材料。鋁、鎂、鈦等輕質(zhì)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料是飛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)材料；硅、砷化鎵、氮化鎵等半導(dǎo)體材料是微電子技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)；有色金屬也是發(fā)展新能源技術(shù)的基礎(chǔ)。有色金屬材料在國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)和高技術(shù)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計，90％以上的行業(yè)部門都使用有色金屬材料。2．2有色金屬高性能材料

為了滿足國防軍工和高技術(shù)發(fā)展需要，有色金屬高性能材料研究開發(fā)工作一直備受重視。各國在研究開發(fā)新材料、改進(jìn)現(xiàn)有材料、開發(fā)材料高效使用技術(shù)三個層面上開展工作，以達(dá)到材料的高性能化、高可靠性和低成本化目標(biāo)。

有色金屬材料是重要結(jié)構(gòu)材料，主要發(fā)展趨勢足高性能化、多功能化、環(huán)境友好和低成本。高比強(qiáng)、高比模、低成本的復(fù)合材料和多功能化結(jié)構(gòu)材料是研究的熱點(diǎn)。鋁合金的主要發(fā)展方向是進(jìn)一步提高強(qiáng)度、塑性、韌性、耐蝕性和疲勞性能等綜合性能及降低制造成本，特別是注意改進(jìn)其比強(qiáng)度、持久性和損傷容限。鎂合金的研究熱點(diǎn)集中在耐熱鎂合金、高強(qiáng)高韌鎂合金、半固態(tài)成形技術(shù)、塑性加工技術(shù)和耐蝕性等方面。鈦臺金的研究熱點(diǎn)是改善抗氧化能力、提高高溫蠕變強(qiáng)度、發(fā)展具有高損傷容限的合金，以及鈦合金的低成本技術(shù)。金屬間化合物材料、塊狀非晶材料及其復(fù)合材料也受到關(guān)注。以鎂合金、鈦合金、鈦鋁金屬間化合物為基的復(fù)合材料也是研究的熱點(diǎn)。有色金屬功能材料一直是世界各國的研究開發(fā)熱點(diǎn)，新材料、新技術(shù)層出不窮。新型信息功能材料、新型能源材料、生物醫(yī)用與仿生材料、環(huán)境友好材料、納米技術(shù)與材料等重點(diǎn)研究開發(fā)領(lǐng)域不斷取得新突破。作為微電子技術(shù)基礎(chǔ)的硅材料的直徑不斷增大，q)300rm硅片的應(yīng)用迅速增加。SOI、GeSi和應(yīng)變硅材料也開始應(yīng)用。砷化鎵和氮化鎵等半導(dǎo)體材料朝著大尺寸和高質(zhì)量方向發(fā)展。信息傳輸、存儲和顯示使用的材料也有日新月異的發(fā)展。稀土功能材料和新能源材料更是研究熱點(diǎn)。發(fā)光材料、二次電池材料、燃料電池材料、太陽能電池材料等都取得了很大進(jìn)展，主要發(fā)展方向是提高能量轉(zhuǎn)換效率、使用壽命和降低成本。生物醫(yī)用材料也涉及有色金屬材料，如鈦植入體，開發(fā)無毒性、生物相容性好的材料是關(guān)注熱點(diǎn)。仿生和智能材料也是重要發(fā)展方向。此處，納米材料與器件已經(jīng)成為世界各國戰(zhàn)略競爭的熱點(diǎn)，有色金屬也是一個競爭激烈的領(lǐng)域。2．3新應(yīng)用領(lǐng)域開拓

近年來，有色金屬材料在汽車、薪能源及照明等領(lǐng)域的應(yīng)用成了熱點(diǎn)，促進(jìn)了有色金屬材料的發(fā)展和進(jìn)步。

(1)汽車、高速列車等交通領(lǐng)域。隨著汽車的輕量化和鐵路車輛的高速化，鋁、鎂、鈦等輕質(zhì)高強(qiáng)材料應(yīng)用領(lǐng)域得以拓展。輕質(zhì)有色金屬材料的使用談國外汽車自身質(zhì)量與20年前相比，己減少了20％～26％。汽車車身每減重10％，可以節(jié)省燃油6％～8％，廢氣排放量可減少lO％。

鋁合金是汽車輕量化首選材料。2005年歐洲轎車平均每車用鋁達(dá)到119kg，美國制造的汽車平均用鋁量超過130kg。鋁臺金也愈來愈多地用于鐵道運(yùn)輸和城市軌道車輛上，2003年全世界鋁質(zhì)車輛已達(dá)到l0萬輛以上。鎂合金比鋁合金更輕，還有很好的阻尼性能，在汽車上的用量急劇上升，近年來由于鈦合金低成本生產(chǎn)技術(shù)取得了進(jìn)步凹，鈦合金也開始在大量生產(chǎn)的汽車上得到了應(yīng)用。

(2)新能源領(lǐng)域。新能源材料是發(fā)展新能源技術(shù)的核心和基礎(chǔ)。當(dāng)前的研究熱點(diǎn)是高容量儲氫材料、鋰離子電池材料、質(zhì)子交換膜燃料電池和中溫固體氧化物燃料電池相關(guān)材料、薄膜太陽能電池材料等。鎳氯電池、鋰離子電池等綠色電池已在通訊、便攜式電子產(chǎn)品及電動工具等方面得到了廣泛應(yīng)用。由于電池的容量、壽命和安全性有了顯著提高，已用作電動車、混合動力車的動力電池。近年來，世界主要發(fā)達(dá)國家對燃料電池和氫能給予了高度重視。美國于2002年開始實(shí)施Freedom CAR計劃，其目的就是要發(fā)展經(jīng)濟(jì)實(shí)用的民用燃料電池汽車。2003年美國實(shí)施了國家氫能計劃，發(fā)展氫氣生產(chǎn)、儲存和利用技術(shù)，滿足燃料電池電動車和清潔發(fā)電的需求。(3)半導(dǎo)體照明。氮化鎵半導(dǎo)體材料研究開發(fā)的突破引起了～場新的照明革命。用半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)替代白熾燈和熒光燈，耗電量可降低80％～90％，而壽命可延長100倍。日本、美國、歐盟和韓國等相繼制定了國家級的研究計劃．投入了大量的人力物力。美國計劃LED2007年替代白熾燈，2012年替代熒光燈，2020年全面進(jìn)入市場。世界主要照明企業(yè)也在積極攻克關(guān)鍵技術(shù)以搶占市場。2．4有色金屬回收再生技術(shù)

為了節(jié)省資源和保護(hù)環(huán)境，世界各國都很注意廢棄有色金屬的回收再生和再利用工作。例如，用回收廢鋁生產(chǎn)1噸再生鋁的能耗，比用鋁土礦原料生產(chǎn)原鋁能節(jié)約電能95％一97％，CO。排放量可減少90％以上。目前發(fā)達(dá)國家再生有色金屬產(chǎn)量在全部有色金屬產(chǎn)量中所占比重普遍在30％以上，有的已經(jīng)高達(dá)50％左右。美國、西歐和日本對于鋁、銅等大量應(yīng)用的有色金屬的回收都制定了比較優(yōu)惠的政策和相關(guān)的法令法規(guī)。各國在回收技術(shù)和設(shè)備上開展了大量工作，在去除有害元素和雜質(zhì)及再使用技術(shù)上取得了進(jìn)展。美國目前汽車上使用的鋁有一半以上都是再生鋁”。目前我國再生有色金屬產(chǎn)量所占比重尚不到25％，如果能增加到總產(chǎn)量的30％，每年生產(chǎn)400多萬噸的再生有色金屬，除了能減少資源的直接消耗外，每年還可以節(jié)約2000多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源消耗，減少數(shù)百萬噸的廢氣、數(shù)千萬噸的廢水、上億噸的廢石廢渣排放，對于環(huán)境保護(hù)將有重要意義。

2．6環(huán)境與資源：有害元素替代技術(shù)

為了做到可持續(xù)發(fā)展，各國在發(fā)展有色金屬材料時，都非常注意材料對于環(huán)境的協(xié)調(diào)性，發(fā)展對環(huán)境友好的材料。好的材料不僅要具有優(yōu)異的性能和功能，而且要能節(jié)省資源，在生產(chǎn)和使用過程中消耗能源要少，對環(huán)境不產(chǎn)生污染或污染要少，材料在廢棄之后要易于回收再生或再利用。為此必須在設(shè)計新材料成分的時候就要考慮到環(huán)境的相容性，采用比較簡單的合金體系，減少合金化元素的種類和數(shù)量，避免使用稀缺的元素和有害的元素。在材料的制各和加工中采用新技術(shù)和新工藝來降低能耗及對環(huán)境的污染，提高材料的使用蛀能、降低材料的使用量也是一種有效的途徑，日本、美國和西歐等國家都有全國性的研究計劃，日本的超級鋼和超級金屬計劃都取得了很大進(jìn)展。

許多有色金屬元素及其化合物都是有毒的，對環(huán)境和人都是有害的。國際環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)列出了17種對人體和環(huán)境有害的元素，鉛、汞、鎘、鉻等有色金屬都在其中。有害元素替代技術(shù)已成為國際上有色金屬材料的一個研究熱點(diǎn)。歐盟像《RoHS指令》嚴(yán)格限制在產(chǎn)品中使用鉛、汞、鎘、六價鉻等6種有害物質(zhì)，這種綠色壁壘將對我國產(chǎn)品出口帶來嚴(yán)重的影響。2．7我國有色金屬現(xiàn)狀

我國有色金屬工業(yè)經(jīng)過50多年的建成設(shè)，特別是近20年的快速發(fā)展，10種常用有色金屬的產(chǎn)量2002年達(dá)到1012萬t，超過了美國當(dāng)年的產(chǎn)量，躍居世界第一。2003年中國有色金屬的產(chǎn)量達(dá)到1228萬t，2004年10種常用有色金屬總產(chǎn)量達(dá)到1397．85萬t，同比增長了17．53％。2005年我國10種有色金屬產(chǎn)量達(dá)到1631．84萬t，比上年增加18．14％，產(chǎn)量連續(xù)四年位居世界第一。其中，銅產(chǎn)量達(dá)到258萬t，電解鋁產(chǎn)量達(dá)到780萬t。

我國近年來在有色金屬新材料、傳統(tǒng)材料的改進(jìn)及材料的生產(chǎn)技術(shù)方面都取得了很大進(jìn)展，基本上滿足了國防建設(shè)、國民經(jīng)濟(jì)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)的需求。2．8我國有色金屬存在問題

資源嚴(yán)重不足。我國有色金屬資源總量較大，但人均資源量偏低，可供開發(fā)利用的資源短缺。稀土、鈦、鎢、鉬等有較大的資源優(yōu)勢，儲量居世界前列，但占有色金屬產(chǎn)量94％的銅、鋁、鉛、鋅等常用金屬的儲量嚴(yán)重不足。隨著我國有色金屬產(chǎn)量的繼續(xù)增長，原料的對外依存度還將繼續(xù)上升。因此，保護(hù)和合理開發(fā)利用國內(nèi)外有色金屬礦產(chǎn)資源，提高資源利用效率，已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)有色金屬工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

創(chuàng)新能力不足。我國有色金屬材料的研究、開發(fā)和生產(chǎn)水平在近年來有了很大的提高，已經(jīng)從學(xué)習(xí)模仿向自主創(chuàng)新的方向前進(jìn)，研究開發(fā)出了一批具有世界先進(jìn)水平的新材料、新技術(shù)、新工藝和新裝備。但是總的來看，我國和先過國家還存在著很大差距。在新材料的研制上，跟蹤國外的多，自主創(chuàng)新的少；在材料的應(yīng)用上也是跟著國外走。在生產(chǎn)工藝技術(shù)上，除了一些傳統(tǒng)的有色金屬材料外，仍以引進(jìn)為主，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)儲備嚴(yán)重不足，技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱，不能適應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)優(yōu)化升級的迫切需要。

研究開發(fā)力量分散。目前我國從事有色金屬材料研究開發(fā)的科技人員數(shù)量很大，機(jī)構(gòu)很多。他們分散在企業(yè)、高校和研究院所里，競爭激烈，很難形成合力。我國有色金屬企業(yè)很多，但大多規(guī)模小，除了少數(shù)大企業(yè)或企業(yè)集團(tuán)外，絕大多數(shù)企業(yè)還沒有形成自已的研發(fā)能力。研究開發(fā)更多的是為滿足企業(yè)的直接需求，很少開展有色金屬材料的共性關(guān)鍵技術(shù)研究，這種情況將對我國有色金屬材料的技術(shù)進(jìn)步帶來十分不利的影響。2．9發(fā)展建議

重視資源綜合利用，建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的有色金屬工業(yè)。資源是有色金屬材料發(fā)展的基礎(chǔ)。當(dāng)前我國有色金屬工業(yè)持續(xù)發(fā)展已面臨著資源嚴(yán)重不足的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為了保證有色金屬工業(yè)的健康發(fā)展，保障國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的需要，解決有色金屬的資源危機(jī)已刻不容緩。解決我國的有色金屬資源問題，一是要大力加強(qiáng)國內(nèi)的探礦工作，發(fā)現(xiàn)新的資源；二是注意提高資源的利用率，減少采礦、選礦、冶金、加工和應(yīng)用過程中的資源損失；三是要利用國外資源，做到資源國際化；四是要大力加強(qiáng)資源的循環(huán)利用。要建立起完整的廢舊有色金屬的回收和再生系統(tǒng)，要加強(qiáng)廢舊金屬回收再生利用的新工藝、新技術(shù)和新裝備研究，擴(kuò)大二次金屬回收利用水平，提高再生金屬的品質(zhì)和應(yīng)用水平，盡量節(jié)約有限的一次資源和能源。

加強(qiáng)有色金屬新材料的研究開發(fā)和應(yīng)用。有色金屬材料是重要的戰(zhàn)略材料，是國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)、高新技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。國家應(yīng)該重視有色金屬材料，特別是有色金屬功能材料的發(fā)展，在國家計劃中加大支持力度。要加強(qiáng)高性能有色金屬新材料的創(chuàng)新、開發(fā)和應(yīng)用，特別是要大力支持和促進(jìn)能源、交通運(yùn)輸、信息領(lǐng)域中應(yīng)用的有色金屬新材料的開發(fā)和應(yīng)用；要大力加強(qiáng)有色金屬材料共性關(guān)鍵技術(shù)的研究和創(chuàng)新，為我國有色金屬材料的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；要加強(qiáng)傳統(tǒng)有色金屬材料的高性能化和低成本化研究開發(fā)工作，為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供價廉物美的材料，提高制成品的使用性能和國際上的競爭能力；要加強(qiáng)有色材料應(yīng)用技術(shù)的研究，使材料更有效地應(yīng)用，達(dá)到節(jié)約資源和能源的目的。

整合研究資源，加強(qiáng)有色金屬共性關(guān)鍵技術(shù)的研究和創(chuàng)新。目前我國從事有色金屬材料研究開發(fā)的力量相對分散，無序競爭激烈，低水平重復(fù)過多，應(yīng)該根據(jù)企業(yè)研究所、工業(yè)系統(tǒng)研究院所、中國科學(xué)院和高校的特點(diǎn)及專長，建立起分工合作和互補(bǔ)的研究體系來。國家應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對有色金屬材料的科技投入，有實(shí)力的企業(yè)也應(yīng)該加強(qiáng)科技投入，建立自已的研究平臺，逐步成為技術(shù)創(chuàng)新的主體。國家應(yīng)加強(qiáng)宏觀調(diào)控和組織工作，從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)的不同層次上，圍繞有色金屬材料發(fā)展中的重大課題開展研究，圍繞具有我國資源特色的材料開展研究和創(chuàng)新，特別應(yīng)該加強(qiáng)有色金屬共性關(guān)鍵問題的研究和創(chuàng)新，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的有色金屬關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)儲備，為有色金屬材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。結(jié)語

在國家任何時期制定的重點(diǎn)支持行業(yè)中，有色金屬始終都是榜上有名，這也反映出了有色金屬對于國家經(jīng)濟(jì)和工業(yè)安全的重要作用。在未來的發(fā)展中，有色金屬會向性能高、成本低、技術(shù)含量高等方向發(fā)展，并且隨著這種發(fā)展，整個有色金屬行業(yè)也將煥發(fā)出新的生命力。我們有理由相信，在相關(guān)科技工作者和政府部門的努力下有色金屬行業(yè)將會呈現(xiàn)更為繁榮的未來。

第三篇：先進(jìn)制造技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

先進(jìn)制造技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

摘要：機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，關(guān)系到一個國家的綜合國力。本文論述了先進(jìn)制造技術(shù)的概念，先進(jìn)制造技術(shù)的重要地位，以及我國先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，與發(fā)達(dá)國家存在的差距，并展望了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：先進(jìn)制造技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

Abstract：the mechanical manufacturing industry is the pillar industry of national economy，the relationship between a country's comprehensive national strength．This paper discusses the conception of advanced manufacturing technology，advanced manufacturing technology in the important position，as well as China's advanced manufacturing industry development status，the gap with developed countries，and looks forward to the development trend of advanced manufacturing technology．

Key words：Advanced manufacturing technology Present situation Development trend 隨著社會發(fā)展和人類文明進(jìn)程的加快，與人類生產(chǎn)生活息息相關(guān)的各項(xiàng)實(shí)踐活動正發(fā)生深刻的變革。制造業(yè)的發(fā)展尤為明顯，從石器時代，經(jīng)歷青銅器和鐵器時代，到蒸汽機(jī)時代，再到內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明，每一次生產(chǎn)的技術(shù)變革都對人類的文明起到極大的推動作用。特別是到了近現(xiàn)代，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，電子計算機(jī)和集成電路的出現(xiàn)，以及運(yùn)籌學(xué)、現(xiàn)代控制理論、系統(tǒng)工程等軟件科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展，制造業(yè)又產(chǎn)生一次新的飛躍。制造已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上簡單地將原材料變?yōu)槌善返倪^程，而是在先進(jìn)工程技術(shù)的基礎(chǔ)上，集成包括信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等各項(xiàng)新興技術(shù)在內(nèi)的生產(chǎn)活動，而且越來越多地融入先進(jìn)制造哲理、先進(jìn)管理技 術(shù)以及先進(jìn)生產(chǎn)模式。在近50年的發(fā)展過程中，逐漸形成了先進(jìn)制造技術(shù)。

一、先進(jìn)制造技術(shù)概述

先進(jìn)制造技術(shù)首先由美國于20世紀(jì)80年代提出，但是直到現(xiàn)在仍然沒有一個明確的、一致公認(rèn)的定義。它是一個相對的、動態(tài)的概念，是為了適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)要求，對制造技術(shù)不斷優(yōu)化所形成的。但經(jīng)過對其內(nèi)涵和特征的分析研究，可以定義為：“先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收機(jī)械、電子、信息(計算機(jī)與通信、控制理論、人工智能等)、能源及現(xiàn)代化管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)、提高對動態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)總稱?！?/p>

二、我國先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

自建國以來，尤其是改革開放20多年來，我國機(jī)械制造業(yè)得到了迅速地發(fā)展。國家有計劃地部署了一系列國家級重點(diǎn)科技項(xiàng)目，有力地促進(jìn)了我國先進(jìn)制造與自動化技術(shù)的研究與應(yīng)用推廣，如：科技部組織實(shí)施的 863計劃以CIMS和智能機(jī)器人為主題：“九五”國家科技攻關(guān)計劃的CAD應(yīng)用工程、精密制造技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用、數(shù)控技術(shù)與裝備應(yīng)用、現(xiàn)場總線控制技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用、激光技術(shù)應(yīng)用等等2O多個重點(diǎn)項(xiàng)目；總裝備部(原國防科工委)在“九五”期 間，組織實(shí)施了我國武器裝備先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展項(xiàng)目；航空、航天、兵器和機(jī)械等許多行業(yè)和部門在“九五”期間組織實(shí)施了行業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)項(xiàng)目；國家計委、經(jīng)貿(mào)委等推動的用高技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的一系列計劃。據(jù)統(tǒng)計，“九五”國家科技攻關(guān)計劃制造業(yè)信息化技術(shù)方面有10多個相關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目完成了任務(wù)，并通過了驗(yàn)收。各項(xiàng)目共開發(fā)裝備、裝置100多個，建設(shè)中的試生產(chǎn)線、示范(試驗(yàn))點(diǎn)300 多個，獲得新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)、新材料等科技成果800多項(xiàng)(其中，獲國家科技進(jìn)步獎8項(xiàng)，省、部級獎

41項(xiàng)，申請專利89項(xiàng))，發(fā)表和編寫論文、報告1000多篇，產(chǎn)生綜合經(jīng)濟(jì)效益數(shù)百億元人民幣，節(jié)匯創(chuàng)匯4.5億美元。為我國制造業(yè)的技術(shù)升級和高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化做出了重要貢獻(xiàn)。上述計劃和項(xiàng)目極大地推動了我國先進(jìn)制造與自動化技術(shù)的發(fā)展。例如：以我國數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)與生產(chǎn)為例，通過“七五”引進(jìn)、消化、吸收，“八五”攻關(guān)和“九五”產(chǎn)業(yè)化，取得了很大的進(jìn)展，基本上掌握了關(guān)鍵技術(shù)，建立了數(shù)控開發(fā)、生產(chǎn)基地，培養(yǎng)了一批數(shù)控人才，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)，也帶動了機(jī)電控制與傳動控制技術(shù)的發(fā)展。但同時我們也應(yīng)該清楚地看到我們與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還存在著明顯的差距。

三、我國制造業(yè)與發(fā)達(dá)工業(yè)國家的差距

1．企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力較差，產(chǎn)品開發(fā)周期較長

在我國，中小型企業(yè)以及大型企業(yè)走的還是低成本工業(yè)控制自動化的道路。我國的汽車工業(yè)，在轎車上基本無自己的品牌。在機(jī)床制造業(yè)上，精密機(jī)床、數(shù)控機(jī)床大多依賴進(jìn)口，在國際投標(biāo)中基本上無競爭力。據(jù)報道：我國機(jī)械工業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品達(dá)到20世紀(jì)90年代國際水平的占30％，達(dá)到20世 紀(jì)80年代國際水平的占40％，達(dá)到20世紀(jì)60—70年代國際水平的占30％；大中型企業(yè)生產(chǎn)的2000多種主導(dǎo)產(chǎn)品的平均生命周期為10.5 年，是美國機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品平均生命周期的3.5倍；美國制造業(yè)的新產(chǎn)品貢獻(xiàn)率已達(dá)到國內(nèi)生產(chǎn)總值的52％左右(1995年)．而我國僅為5.9％(1997年)；美國、西歐諸國、日本的機(jī)械工業(yè)企業(yè)的專業(yè)化水平為75％—95％，而中國僅為15％—30％；我國有80％以上的企業(yè)生產(chǎn)能力處用不足或嚴(yán)重不足。

2．制造工藝設(shè)備相對落后，生產(chǎn)自動化程度較低

目前我國大多數(shù)企業(yè)還采用較落后的制造工藝與技術(shù)裝備進(jìn)行生產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)高效低耗工藝 的普及率不足10％，數(shù)控機(jī)床、精密設(shè)備不足5％，配有國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的中檔數(shù)控機(jī)床不超過25％，高檔數(shù)控機(jī)床的90％以上依賴進(jìn)口；在大型成套裝備技術(shù)方面嚴(yán)重落后，而且高檔、大型儀器設(shè)備大多依賴進(jìn)口。中檔產(chǎn)品以及許多關(guān)鍵零部件，國外產(chǎn)品占有我國市場 60％以上的份額等等。

3．企業(yè)專業(yè)化管理水平低，國際市場開拓能力弱

我國多數(shù)企業(yè)管理粗放，專業(yè)化管理水平低?，F(xiàn)階段機(jī)械工業(yè)的專業(yè)化水平僅為15％～30％，而美國、西歐諸國、日本企業(yè)的專業(yè)化水平已經(jīng)達(dá)到75％一95％，經(jīng)過20多年的努力 我國出口商品占世界市場份額由原來的0.5 ％提高到目前的3.5％，根據(jù)近3年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，高附加值和高技術(shù)含量的出口商品僅占我國出口商品總量的10％左右。

4．高精尖技術(shù)的開發(fā)相對薄弱

高精尖技術(shù)在未來的國際競爭中具有重大的作用。比如：用于海洋資源開發(fā)的水下作業(yè)裝備；用于高精尖設(shè)備制造的超精密加工裝備，面向IT等產(chǎn)業(yè)的集成電路制造關(guān)鍵裝備；微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)以及集高技術(shù)于一身的仿人形機(jī)器人等；由于國外的技術(shù)封鎖，只能引進(jìn)一般設(shè)備和一般技術(shù)，核心技術(shù)很難引進(jìn)，只能靠自己的研究才能掌握，只有自力更生才能發(fā)展。

綜上所述，我國的制造業(yè)在體制和技術(shù)上均不能適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)和參與國際競爭的需要。面對如此嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，我國制造業(yè)應(yīng)盡快加大技術(shù)升級的步伐，提高企業(yè)綜合競爭能力。充分掌握先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

四、先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

先進(jìn)制造技術(shù)具有傳統(tǒng)制造技術(shù)無法比擬的優(yōu)越性，其發(fā)展更是日新月異。為適應(yīng)新世紀(jì)、新技術(shù)革命浪潮的沖擊，迎接信息時代、制造全球化、貿(mào)易自由化、新型消費(fèi)觀念的挑戰(zhàn)，先進(jìn)制造技術(shù)必將朝著集成化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、虛擬化、智能化、綠色化、制造全球化等方向發(fā)展。

1．集成化

以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等，將企業(yè)全部生產(chǎn)活動中的信息流與物質(zhì)流有機(jī)集成，并實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。它特別強(qiáng)調(diào)信息的集成和信息的共享，通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫使企業(yè)的所有生產(chǎn)活動緊密地聯(lián)系在一起，充分發(fā)揮技術(shù)、管理和人的作用，全面提高企業(yè)的管理水平、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

2．柔性化

制造自動化系統(tǒng)發(fā)展大致過程是“剛性自動化——可編程自動化——綜合自動化”，制造系統(tǒng)的柔性隨著這個過程也變得越來越大。進(jìn)一步的發(fā)展要求能快速實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)的重組(包括企業(yè)內(nèi)部制造設(shè)備與工具系統(tǒng)重組，以及企業(yè)間的重組)。模塊化設(shè)計是提高企業(yè)制造自動化系統(tǒng)柔性的重要策略和方法，它可以有效改善設(shè)計工作柔性和制造系統(tǒng)柔性，并能夠根據(jù)需要迅速實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)的重組。

3．網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展和普及給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來革命性的變革，實(shí)現(xiàn)市場開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、零件加工和產(chǎn)品銷售等生產(chǎn)活動的異地和跨國界進(jìn)行，極大地加快技術(shù)信息的交流，加強(qiáng)企業(yè)之間產(chǎn)品開發(fā)的生產(chǎn)合作，促進(jìn)企業(yè)之間的優(yōu)化和重組，大 大縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品的市場競爭力。

4．信息化

在信 息技術(shù)條件下，將分布于世界各地的產(chǎn)品、設(shè)備、人員、資金、市場等企業(yè)資源有效地集成起來，采用各種類型的合作形式，建立以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的、高素質(zhì)員工系統(tǒng)為核心的敏捷制造企業(yè)運(yùn)作模式，打破小單位和行業(yè)的局限，深入開發(fā)、廣泛利用信息資源，建立敏捷制造網(wǎng)絡(luò)化工程，加速制造業(yè)數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化。這不僅對于制造業(yè)本身的改造、地區(qū)信息港的建設(shè)有十分重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義，而且有利于在近年內(nèi)開展異地設(shè)計與制造、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、網(wǎng)上數(shù)據(jù)共享和網(wǎng)上培訓(xùn)等預(yù)期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，必將推進(jìn)企業(yè)信息化進(jìn)程。

5．虛擬化

虛擬化指設(shè)計過程中的擬實(shí)技術(shù)和制造過程中的虛擬技術(shù)，它可以大大加快產(chǎn)品的開發(fā)速度和減少開發(fā)的風(fēng)險。產(chǎn)品設(shè)計中的擬實(shí)技術(shù)是面向產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能，以優(yōu)化產(chǎn)品性能和降低成本為目標(biāo)，包括產(chǎn)品的動力學(xué)分析、運(yùn)動仿真、造型設(shè)計、強(qiáng)度和剛度的有限元計算等。制造過程中的虛擬技術(shù)是面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬，檢驗(yàn)產(chǎn)品的可加工性和加工工藝的合理性，并進(jìn)行生產(chǎn)過程計劃、組織管理、車間調(diào)度等活動的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機(jī)仿真，通過仿真來模擬真實(shí)系統(tǒng)，及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)制造過程中的缺陷，以保證產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)制造的合理性，并盡可能使其達(dá)到最佳。

6．智能化

智能制造系統(tǒng)的特點(diǎn)是具有極強(qiáng)的適應(yīng)性和友好性。對于人，強(qiáng)調(diào)安全性和友好性；對于環(huán)境，要做到無污染、省能源、資源回收和再利用；對于社會，則提倡合理的協(xié)作和競爭。智能制造的主要策略是綜合利用各個學(xué)科、各種先進(jìn)技術(shù)和方法(人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、計算機(jī)技術(shù)、人類學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)等)解決和處理制造系統(tǒng)中的各種問題。

7．綠色化

日趨嚴(yán)酷的環(huán)境與資源約束，使綠色制造業(yè)顯得越來越重要，綠色制造技術(shù)也將得到快速發(fā)展，主要包括綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)、綠色制造技術(shù)、產(chǎn)品的回收和循環(huán)再造制造，使產(chǎn)品在生命周期符合環(huán)保、人類健康、能耗低、資源利用率高的要求，以及在制造過程中達(dá)到對環(huán)境負(fù)面影響小、廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小等要求。

8．制造全球化

目前世界經(jīng)濟(jì)已經(jīng)步入全球化經(jīng)濟(jì)的時代，一方面國際和國內(nèi)市場競爭越來越激烈，另

一方面國內(nèi)外企業(yè)間的合作也在不斷加強(qiáng)，這就形成企業(yè)之間既合作又競爭的局面。上述兩方面的相互作用，己成為全球化制造業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大動力。制造業(yè)和制造技術(shù)的全球化，是21世紀(jì)最重要的發(fā)展趨勢之一。

五、結(jié)論

當(dāng)前，全球經(jīng)濟(jì)正處于一個根本性的變革時期，人類社會正在由工業(yè)經(jīng)濟(jì)時代步入了知識經(jīng)濟(jì)時代。在以高新技術(shù)為主要產(chǎn)業(yè)支柱，以智力資源為主要依托的知識經(jīng)濟(jì)條件下，高科技的知識經(jīng)濟(jì)促使制造業(yè)發(fā)生了革命性的變化。先進(jìn)制造技術(shù)正是為了適應(yīng)這一時代的要求，在不斷吸收高新技術(shù)的最新成果，對傳統(tǒng)制造技術(shù)進(jìn)行更新改造中逐漸形成的一個技術(shù)體系。它是一個不斷發(fā)展，不斷更新的技術(shù)體系，是決定一個國家制造業(yè)發(fā)展水平的關(guān)鍵。因此，研究和探討它的內(nèi)涵、特點(diǎn)和發(fā)展趨勢就顯得尤為重要。

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第四篇：潔凈煤技術(shù)

潔凈煤技術(shù)復(fù)習(xí)題庫

1氣流床氣化法：是用極細(xì)的粉煤為原料，被氧氣和水蒸汽組成的氣化劑高速氣流攜帶進(jìn)入氣化爐氣化的方法。在氣化爐內(nèi)，細(xì)顆粒粉煤分散懸浮于高速氣流中，并隨之并行流動，這種狀態(tài)即稱氣流床。2費(fèi)托合成：CO 在固體催化劑作用下非均相氫化生成不同鏈長的烴類混合物和含氧化合物的反應(yīng)。

3型煤：用一定比例的粘結(jié)劑、固硫劑等添加劑，采用特定的機(jī)械加工工藝，將粉煤或低品位煤制成具有一定強(qiáng)度和形狀的煤制品。4煤氣甲烷化：甲烷化過程主要是使煤氣中的H2和CO在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成CH4的過程。

5煤化作用：泥炭或腐泥轉(zhuǎn)變?yōu)楹置?、煙煤、無煙煤的地球化學(xué)作用。包括煤成巖作用和煤變質(zhì)作用。

6半水煤氣：在合成氨工業(yè)中為了滿足合成氣對N2的需求，通常在原有水煤氣制備工藝的基礎(chǔ)上配入部分N2，由此得到的煤氣為。7煤氣化：煤的氣化過程是一個熱化學(xué)的過程，它以煤或煤焦為原料，以氧氣（空氣、富氧或純氧）蒸汽或氫氣為氣化劑，在高溫的條件下，通過部分氧化反應(yīng)將原料煤從固體燃料轉(zhuǎn)化為氣體燃料的過程。8干餾：是煤炭在隔絕空氣的條件下，在一定溫度范圍內(nèi)發(fā)生熱解，生成固體焦炭、液體焦油和少量煤氣的過程。

9酸雨：由于空氣污染物而造成的酸性降水，當(dāng)PH<5.6時為酸雨。10流態(tài)化：固體顆粒在自上而下的氣流作用下，在床內(nèi)形成具有流體性質(zhì)的流動狀態(tài)。11重介質(zhì)選煤：是用密度介于煤與纖石之間的重液或懸浮液作為分選介質(zhì)的選煤方法。重介質(zhì)選煤的的基本原理：阿基米德原理。12水煤漿：是一種煤基的液體燃料，一般是指由60%-70%的煤粉、40%-30%的水和少量化學(xué)添加劑組成的混合物。

13煤的直接液化：又稱加氫液化；一般是指將煤粉、催化劑和溶劑的混合在液化反應(yīng)器中，在適宜的溫度和壓力條件下，將煤直接轉(zhuǎn)化為液化油的過程。

14煤的間接液化：先通過煤氣化生產(chǎn)合成氣（CO+H2），將煤的大分子結(jié)構(gòu)完全破壞，然后通過高活性催化劑作用在合成器合成產(chǎn)品。15煤的液化:是指在特定的條件下，利用不同的工藝路線，將固體原料煤轉(zhuǎn)化為與原油性質(zhì)類似的有機(jī)液體，并利用與原油精煉相近的工藝對煤液化油進(jìn)行深加工以獲得動力燃料，化學(xué)原料和化工產(chǎn)品的技術(shù)系統(tǒng)。

16燃燒引起的大氣污染物有氣態(tài)污染物（SO2、NOx、Hg、N2O、CO、CO2）、顆粒物（飛灰、煙煤）、有機(jī)污染物（碳?xì)浠衔?、PAH）、痕量重金屬（Cd、Ni、Cr、Pb、As、Se、Ba）。

17煤的氣化按反應(yīng)器混合物流動狀態(tài)分為固定床、流化床和氣流床。18影響氣化效率的因素有原料煤、氣化劑、操作條件、不同的氣化方法。

19常壓移動床氣化法通常包括煤氣發(fā)生爐氣化法、水煤氣氣化法和相應(yīng)的兩段爐氣化法。

20脫硫工藝中采用的脫硫劑：鈣法：CaO、CaCO3、Ca(OH)2；鈉法：NaCO3、NaOH；氨法：液氨、NH4OH、NH4HCO3；鎂法：MgO、Mg(OH)2；氧化鋅法：ZnO；氧化銅法：CuO；活性炭法：C；海水法：H2O 21煤液化的產(chǎn)物是前瀝青烯、瀝青烯和油。F-T合成反應(yīng)器有固定床、流化床、漿態(tài)床反應(yīng)器三種類型。23煤制甲醇工藝主要由煤氣化、合成氣凈化、合成甲醇和甲醇精餾4部分組成。

24煤直接液化一般工藝過程步驟為：將預(yù)處理好的煤粉、溶劑和催化劑按一定比例配成煤漿，然后經(jīng)過高壓泵與同樣經(jīng)過升溫加壓的氫氣混合，再經(jīng)過加熱設(shè)備預(yù)熱至400C左右，共同進(jìn)入具有一定壓力的液化反應(yīng)器中進(jìn)行液化。

25煙氣濕法脫硫的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)？

答：由于是氣液之間反應(yīng)，脫硫速度快；煤種適應(yīng)性好，脫硫效率和脫硫利用率都很高，在Ca/S比為1時，脫硫率可達(dá)90%以上，系統(tǒng)運(yùn)行可靠穩(wěn)定。缺點(diǎn)：脫硫后煙氣溫度較低，一般低于露點(diǎn)，所以需進(jìn)行煙氣再加熱以減少腐蝕，同時有廢水二次污染等問題.26各種煙氣脫硫工特點(diǎn)？

答：干法/半干法脫硫特點(diǎn)：脫硫過程以干態(tài)為主，煙氣溫度降低較少，無需進(jìn)行除霧和再熱，脫硫產(chǎn)物是干態(tài)，無廢水污染，不易腐蝕和結(jié)垢，同時工藝簡單，投資和運(yùn)行費(fèi)用低。缺點(diǎn)是脫硫劑利用率低，因此當(dāng)燃燒高硫煤或?qū)γ摿蛐室髧?yán)格時，脫硫劑的消耗最大。27煤間接液化基本原理？

答：間接液化技術(shù)的核心是費(fèi)托合成，F(xiàn)T合成反應(yīng)十分靈活，可以通過控制反應(yīng)條件和H2/CO比，在高選擇型催化劑作用下，調(diào)整反應(yīng)產(chǎn)物的分布。其基本反應(yīng)是一氧化碳加氫生成脂肪烴，nCO+2nH2→CnH2n+nH2O-Q, nCO+(2n+1)H2→CnH(2n+2)+nH2O-Q,與此同時，有H2O+CO→CO2+H2-Q，F(xiàn)T合成的烴類一般為C3及其以上烴類，甲烷等低烴是高溫時出現(xiàn)的產(chǎn)物。

28煤直接液化過程，對煤種有何要求？反應(yīng)過程的機(jī)理？

答：在選擇煤種時大致原則：H/C比高，揮發(fā)分高，灰分低，鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組含量高。機(jī)理：在高溫（400C以上），高壓（10MPa以上）的條件下，煤的大分子結(jié)構(gòu)將受熱分解，基本結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵首先斷裂，生成游離的自由基團(tuán)。此時如果遇到外界分子氫，自由基將發(fā)生加氫反應(yīng)，形成穩(wěn)定的低分子物，從而避免因重新聚合生成聚合物或大分子。

29煤直接液化過程溶劑的作用？

答;①將煤與溶劑制成漿液形式便于輸送，同時可以有效地分散煤粒子，催化劑和液化反應(yīng)生成的熱產(chǎn)物，有利于改善多相催化液化反應(yīng)體系的動力學(xué)過程②依靠溶劑能力使煤顆粒發(fā)生溶脹和軟化，使其有機(jī)質(zhì)中的鍵發(fā)生斷裂③溶解部分H2，作為反應(yīng)體系中活性氫的傳遞介質(zhì)，或者通過供氫溶劑的脫氫反應(yīng)過程，可以提供煤液化所需的活性氫原子④在有催化劑時，促使催化劑分散和萃取出在催化劑表面上強(qiáng)吸附的毒物。

30移動床氣化爐內(nèi)怎樣分層? 答：在移動床氣化過程中，由于原料煤和氣化劑的逆流接觸，使得沿床層高度方向上有一明顯變化的溫度分布。在不同溫度區(qū)域內(nèi)所進(jìn)行的物理化學(xué)過程也不一樣。對于常壓移動床氣化法來講，一般自上而下可分為預(yù)熱干燥層、干餾層、氣化層/還原層、燃燒層/氧化層及灰渣層。

31流化床燃燒技術(shù)的特點(diǎn)？

答：①燃燒過程中，氣固顆粒發(fā)生強(qiáng)烈的湍流混合，具有較高的傳熱和傳質(zhì)效率，也大大提高了燃燒熱。②床層內(nèi)固體顆?；旌暇鶆?，使得溫度分布均勻③由于具有大量的固體床料，可以存儲足夠的熱量，使得燃料加熱迅速且具有良好的燃料適應(yīng)性且能和較低運(yùn)行④顆粒流動平穩(wěn)，適宜連續(xù)自動控制⑤不同粒徑的顆粒在燃燒反應(yīng)器中停留時間不同，燃盡程度也不同。特點(diǎn)：①燃燒適應(yīng)性好②良好的環(huán)保性能③良好的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能

MFT生產(chǎn)汽油基本原理及流程特點(diǎn)？

敘述：在MFT中，一段合成反應(yīng)產(chǎn)物是C1-C40的烴類混合物，為了提高汽油餾分的產(chǎn)率，將一段合成的產(chǎn)物，通過設(shè)有分子篩催化劑的二段反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，使一段反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生裂解、脫氫、環(huán)化、低分子烯烴聚合等反應(yīng)，最終得到主要是C5-C11的汽油餾分。

特點(diǎn)：以煤基合成氣為原料；產(chǎn)品中汽油比例較高，質(zhì)量較好；CH4和氣態(tài)烴含量較少, C12+的高分子量重質(zhì)烴含量極少；

產(chǎn)品分布可調(diào)性大；通過選用催化劑和調(diào)節(jié)工藝參數(shù)的優(yōu)化組合，可改變產(chǎn)物分布和選擇性；工藝技術(shù)比較成熟，易于放大。33 IGOR直接液化工藝流程和過程描述及特點(diǎn)？

答：IGOR直接液化工藝流,大致可以分為煤漿制備、液化反應(yīng)、兩段催化加氫、液化產(chǎn)物分離和常減壓蒸餾等工藝過程。制得的煤漿與氫氣混合后，經(jīng)預(yù)熱器進(jìn)入液化反應(yīng)器。反應(yīng)器操作溫度仍為470C，但反應(yīng)壓力降到了30MPa。反應(yīng)器頂端排出的液化產(chǎn)物進(jìn)入到高溫分離器，在此將輕質(zhì)油氣、難揮發(fā)的重質(zhì)油及固體殘?jiān)确蛛x開來。其中分離器下部的真空閃蒸塔代替了IG法的離心分離器，重質(zhì)產(chǎn)物在此分離成殘?jiān)烷W蒸油，前者進(jìn)入氣化制氫工序，后者則與從高溫分離器分離出的氣相產(chǎn)物一并送人第一固定床加氫反應(yīng)器。該反應(yīng)溫度為350-420C。加氫的產(chǎn)物進(jìn)入中溫分離器，從底部排出的重質(zhì)油作為循環(huán)溶劑使用，從頂部出來的餾分油氣進(jìn)入第二固定床反應(yīng)器再次加氫處理，由此得到的加氫產(chǎn)物送往氣液低溫分離器，從中分離的輕質(zhì)油氣送入氣體洗滌塔，回收其中的輕質(zhì)油，而洗滌塔塔頂排出的富氫氣體則循環(huán)使用。特點(diǎn)：①煤液化反應(yīng)和液化油提制加工在同一個高壓系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，既縮短和簡化了工藝過程，也可得到質(zhì)量優(yōu)良的精制燃料油。②固體分離以閃蒸塔代替離心分離裝置，生產(chǎn)能力大，效率高。同時，煤液化反應(yīng)器的空速也較以往有較大的增加，從而也提高了生產(chǎn)能力。③以加氫后的質(zhì)油作為循環(huán)溶劑，使得溶劑具有更高的供氫性能，有利于提高煤液化過程的轉(zhuǎn)化過程的轉(zhuǎn)換率和液化油產(chǎn)率。34甲烷化過程主要是使煤氣中的H2和CO在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成CH4，CO+3H2→CH4+H2O,同時還會發(fā)生水煤氣變換反應(yīng)CO+H2O→CO2+H2以及其他生成CH4的次要反應(yīng)CO+4H2→CH4+2H2O,2CO→C+CO2，C+2H2→CH4

第五篇：潔凈煤--整理介紹

第一節(jié)

潔凈煤技術(shù)基本概念及框架體系

1.潔凈煤技術(shù)（Clean Coal Technology,簡稱CCT）的概念是２０世紀(jì)８０年代中期美國首先提出的，是指在煤炭開發(fā)和加工利用全過程中旨在減少污染與提高利用效率的加工﹑燃燒﹑轉(zhuǎn)換及污染控制等技術(shù)的總稱，是使煤作為一種能源應(yīng)達(dá)到最大限度潛能的利用，而釋放的污染物控制在最低水平，達(dá)到煤的高效清潔利用的技術(shù)。

2.我國煤炭工業(yè)潔凈煤技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展為4個領(lǐng)域10個方面，即煤炭加工：選煤、型煤、動力配煤、水煤漿；潔凈燃煤：循環(huán)流化床鍋爐；煤炭轉(zhuǎn)化：煤炭氣化（含地下氣化）與煤炭直接液化；資源化利用：煤矸石綜合利用、礦井水與煤泥水凈化及利用和煤層氣開發(fā)利用。

3.清潔生產(chǎn)是將污染預(yù)防戰(zhàn)略持繼地應(yīng)用于生產(chǎn)全過程，通過不斷地改善管理和技術(shù)進(jìn)步，提高資源利用率，減少污染物排放，以降低對環(huán)境和人類的危害。清潔生產(chǎn)的核心是從源頭抓起，預(yù)防為主生產(chǎn)全過程控制，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。

清潔生產(chǎn)的內(nèi)容包括清潔的能源、清潔的生產(chǎn)過程以及清潔的產(chǎn)品三個部分。

4.國內(nèi)潔凈煤技術(shù)研究發(fā)展現(xiàn)狀

在有關(guān)部門的配合與支持下，我國潔凈煤技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用、推廣方面有顯著的進(jìn)展。主要表現(xiàn)在：煤炭的深加工有所進(jìn)步，煤炭入洗比重逐年提高；工業(yè)型煤和水煤漿技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用開始起步，已有示范性項(xiàng)目投入使用；煤炭氣化技術(shù)已比較成熟，煤氣已成為城市民用燃料的重要組成部分；正在進(jìn)行煤炭液化的性能和工藝條件試驗(yàn)，以及煤炭液化商業(yè)性示范廠的可行性研究。但是，我國在潔凈煤技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化方面還存在許多問題，主要是我國潔凈煤技術(shù)層次不高，還沒有形成推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的有效機(jī)制，推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的法規(guī)不健全，政策不配套，措施不具體，力量不集中，資金籌集渠道不暢。5.發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的重大意義

首先，采用煤炭加工技術(shù)，可有效降低原料煤的灰分和硫分，實(shí)現(xiàn)煤炭燃前脫硫降灰，大幅度減少大氣污染物排放，減少煤炭利用的外部成本。

其次，發(fā)展煤基合成燃料可以促進(jìn)能源供應(yīng)來源的多樣性，改善單一的能源結(jié)構(gòu)，在相當(dāng)程度上緩解我國石油、天然氣供應(yīng)不足的問題，且經(jīng)濟(jì)投入和運(yùn)行成本大大低于采用石油和天然氣，有利于我國清潔能源的發(fā)展及長遠(yuǎn)的能源安全。

第三，潔凈煤技術(shù)匯集了電子、信息、自動化、環(huán)境科學(xué)等高新技術(shù)，已不再是傳統(tǒng)的煤利用技術(shù)。

總之，潔凈煤技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用正處方興未艾之勢，國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十個五年計劃已將潔凈煤技術(shù)列為能源建設(shè)的重要內(nèi)容，我國潔凈煤技術(shù)將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。

二．主要講述煤巖學(xué)基礎(chǔ)；煤的主要性質(zhì) ；我國煤炭質(zhì)量和煤的分類；煤的主要質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)及工業(yè)用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。

要求掌握煤的水分、灰分、硫分、揮發(fā)分、發(fā)熱量、熱穩(wěn)定性、煤灰熔融軟化溫度等概念、煤的主要元素組成和灰成分有哪些、各種化驗(yàn)基準(zhǔn)及相互換算關(guān)系；

一般熟悉我國煤炭的主要分類、煤的主要顯微組成及煤巖類型、煤的灰分分級標(biāo)準(zhǔn)、硫分分級標(biāo)準(zhǔn)、揮發(fā)分分級標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)熱量分級標(biāo)準(zhǔn)；

了解中國煤質(zhì)特征、各種煤主要用途、其它煤的質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)、各種工業(yè)用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。

1.煤巖學(xué)是一門研究可燃巖石的學(xué)科，是用肉眼或運(yùn)用光學(xué)儀器來研究自然狀態(tài)下固體可燃礦產(chǎn)并作為有機(jī)巖石加以研究的學(xué)科。

2.整個成煤作用可劃分為兩個階段：泥炭化/腐泥化作用和煤化作用。3.煤的顯微組分按其成因和工藝性質(zhì)的不同，大致可分為鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組和惰質(zhì)組三大類。

4.煤中礦物質(zhì)可分為三類。

（1）植物成因的原生礦物質(zhì)：來自原始植物的無機(jī)成分。

（2）陸源碎屑成因的礦物質(zhì)：煤化作用第一階段或煤礦床形成時由水或風(fēng)帶入其中的無機(jī)成分。

（3）化學(xué)和生物化學(xué)成因的礦物質(zhì)：煤化作用第一階段的同生-成巖礦物和煤化作用第二階段形成的次生、后生礦物。

5.按礦物成分和性質(zhì)，可將煤中礦物質(zhì)分成以下幾種類型。

（1）粘土類礦物:常見的粘土類礦物有高嶺石、水云母、伊利石等。

（2）硫化物類礦物:此類礦物包括黃鐵礦、白鐵礦等。

（3）碳酸鹽類礦物:主要包括方解石和菱鐵礦。

（4）氧化物類礦物:氧化物類礦物主要是石英等。

（5）硫酸鹽類礦物:硫酸鹽類礦物主要是石膏。

6.煤中的水分：煤中的水分可分為游離水和化合水。

煤中游離水是指與煤呈物理態(tài)結(jié)合的水，它吸附在煤的外表面和內(nèi)部孔隙中。

7.灰分：將煤在815℃的條件下完全燃燒后所得的殘?jiān)鼮槊旱幕曳?，用A表示。測定灰分時所用的煤樣是粒度小于0.2mm的空氣干燥基煤樣，因此測定結(jié)果是空氣干燥基的灰分產(chǎn)率，用Aad表示。

8.煤的發(fā)熱量：也稱煤的熱值，是指單位質(zhì)量的煤完全燃燒后所釋放出的熱能，用KJ/g或MJ/g表示。一般采用氧氮法測定煤的發(fā)熱量，用Qb,ad表示，即彈筒發(fā)熱量。為了得到接近實(shí)際的發(fā)熱量值，需對彈筒發(fā)熱量進(jìn)行校正，發(fā)熱量均是指恒容發(fā)熱量。

第二章 煤炭洗選、脫硫與動力配煤

要求掌握動力配煤基本原理及其優(yōu)化、動力配煤的固硫技術(shù)； 熟悉煤炭洗選新工藝、新方法、新設(shè)備。了解貴州煤炭洗選現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。

1.根據(jù)工業(yè)鍋爐對煤質(zhì)的特定要求, 將幾種不同性質(zhì)的單種煤, 按一定比例進(jìn)行配合而得到一種對鍋爐燃燒最有利的燃料煤, 就稱為動力配煤。2.動力配煤的主要優(yōu)點(diǎn)

煤炭作為燃料使用, 一般都應(yīng)按照就地取材, 就近使用的方針, 充分利用當(dāng)?shù)氐拿禾抠Y源 , 特別是一些低質(zhì)煤和小窯煤都要充分利用, 但這些煤往往因?yàn)橘|(zhì)量較差和質(zhì)量不穩(wěn)定, 造成使用困難, 也使鍋爐熱效率大大降低, 采用動力配煤可以使用戶得到質(zhì)量穩(wěn)定的煤炭, 即使煤炭質(zhì)量差些, 如能保證煤質(zhì)穩(wěn)定, 用戶也可通過改造鍋爐和提高司爐工人的操作技術(shù), 掌握燃用一定質(zhì)量煤炭的最佳條件, 使質(zhì)量較差的煤也能充分發(fā)揮其作用, 使煤的利用效率和鍋爐熱效率得到提高。另外, 在進(jìn)行配煤時還可使煤中塊末分開, 將塊煤以較高價格供給需用塊煤的用戶以提高經(jīng)濟(jì)效益, 這樣即可實(shí)現(xiàn)煤炭的就近使用, 節(jié)約運(yùn)力, 物盡其用, 使煤炭得到合理的利用。3.動力配煤的原則

1)生產(chǎn)的配煤必須滿足工業(yè)鍋爐的基本要求使煤質(zhì)與鍋爐特點(diǎn)相適應(yīng), 并能保證配煤質(zhì)量有相對的穩(wěn)定性；

2)配煤要有利于提高鍋爐熱效率, 保證鍋爐的正常出力,以節(jié)約煤炭；

3)本著節(jié)約優(yōu)質(zhì)煤的原則, 在配煤中要盡量擴(kuò)大低質(zhì)煤的比例, 做到物盡其用；

4)要注意延長鍋爐壽命和保護(hù)環(huán)境, 配煤中的硫分要控制合適的界限；

5)要充分考慮盡量縮短煤炭運(yùn)輸距離, 就近找煤 , 以緩解運(yùn)輸緊張局面；

6)配煤品種要盡可能地少些, 以簡化配煤工藝, 降低配煤成本。4.動力配煤的優(yōu)化設(shè)計

動力配煤的優(yōu)化設(shè)計的原則是在一定約束條件下追求目標(biāo)函 數(shù)的極值, 具體分為四個步驟 : 即確定約束條件 , 確定目標(biāo)函 數(shù) , 建立數(shù)學(xué)模型和解出最優(yōu)配方。

1)確定約束條件：工業(yè)鍋爐對煤質(zhì)的各種指標(biāo)都有特定的技術(shù)要求 , 這就是動力配煤的基本約束條件。

2)確定目標(biāo)函數(shù)：目標(biāo)函數(shù)的確定是依據(jù)實(shí)際情況 , 針對所要達(dá)到的目標(biāo)而確定，5.在動力配煤中應(yīng)追求的目標(biāo)主要有以下三方面 :

(1)追求成本最低

(2)追求優(yōu)質(zhì)煤配比最小

(3)追求低質(zhì)煤配比最大

6.動力配煤的固硫技術(shù)

1、國內(nèi)外燃煤脫（固）硫技術(shù)現(xiàn)狀

燃煤脫（固）硫技術(shù)可分為三大類：①燃燒前脫硫，如選煤等；②燃燒中脫（固）硫，如工業(yè)型煤固硫、動力配煤加固硫劑固硫、爐內(nèi)噴鈣、循環(huán)流化床固硫等；③燃燒后脫硫，即煙氣脫硫。

1）燃燒前脫硫

該方法可分為物理法、化學(xué)法及生物法三大類。

2）燃燒后脫硫（FGD）

FGD技術(shù)主要是利用吸收劑或吸附劑去除煙氣中的SO2，并使其轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的硫的化合物或單體硫。3）燃燒中脫硫

該技術(shù)使在煤中添加一定的固硫劑，將煤在燃燒氣化時生成的氣態(tài)硫氧化物在爐內(nèi)吸收，氣相中殘存的硫氧化物與剛進(jìn)入爐內(nèi)的脫硫劑接觸而被吸收，這樣排出的氣體中二氧化硫含量就大大降低了。這種方法可大大減少燃燒后脫硫設(shè)備，但固硫劑部分或全部參與燃燒過程，將會影響煤的燃燒性能。此外，固硫劑中的堿性物質(zhì)等的利用率低，以及形成的硫酸鹽的再分解等，導(dǎo)致脫硫效果下降。目前，使用最普遍的是以石灰、石灰石、方解石、白云石等為主的鈣系固硫劑。第三章

型煤

型煤的概念、種類；型煤粘結(jié)劑；民用型煤和工業(yè)型煤在我國的應(yīng)用情況及特點(diǎn)。

要求掌握型煤常用的粘結(jié)劑；熟悉型煤的工藝；了解型煤的分類。

1.型煤是用機(jī)械方法，將粉煤制成具有一定強(qiáng)度和形狀的煤制品。型煤按用途可分為兩大類：民用型煤和工業(yè)型煤。

2.型煤粘結(jié)劑

不同用途的型煤對粘結(jié)劑有一定的要求，型煤粘結(jié)劑通常應(yīng)具備如下條件：

(1)粘結(jié)能力強(qiáng)、流動性好、在煤粒表面易擴(kuò)散、分布均勻；

(2)能很好潤濕煤表面也且增加粒子間的作用力；

(3)來源廣、價廉、無污染；

(4)無機(jī)物含量低、盡量少增加型煤灰分、固硫效果好；

(5)制備工藝簡單；

(6)使型煤具有抗?jié)穹浪阅?。根?jù)其基本性質(zhì)可分為四大類。

（1）有機(jī)粘結(jié)劑 : 焦油、瀝青、淀粉、腐植酸、本質(zhì)素磺酸鹽、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、聚氨酶等。

（2）無機(jī)粘結(jié)劑 : 粘土、膨潤土、高嶺土、石灰、水玻璃、石膏、水泥、氯化納等。

（3）工業(yè)廢物粘結(jié)劑 : 紙漿廢液、制糖廢液、制革廢液、釀酒廢液、糠隆渣、電石渣、血漿、生化污泥等。

（4）復(fù)合粘結(jié)劑 : 粘土一紙漿廢液、淀粉一膨潤土、麥秸一石灰等上述2種或3種粘結(jié)劑的復(fù)合物。3.工業(yè)型煤的種類

1、造氣型煤

2、鍋爐型煤

生產(chǎn)分為集中成型和爐前成型。后者成型工藝簡單，通常 無需加粘結(jié)劑，不用烘干，使型煤生產(chǎn)成本大幅度降低, 得 到越來越多的用戶歡迎。

3、型焦及煉焦配用型煤

4.粉煤熱壓成型

利用煤在加熱過程中產(chǎn)生的膠質(zhì)體作為粘結(jié)劑將煤制成型煤。熱壓成型工藝按加熱的方式可分為氣體熱載體快速加熱熱壓成型工藝和固體熱載體快速加熱熱壓成型工藝兩大類。第四章

水煤漿技術(shù)

水煤漿的概念、產(chǎn)生及發(fā)展；煤的成漿性；水煤漿的制漿工藝及添加劑；水煤漿在貴州省的應(yīng)用。

要求掌握煤的成漿性及制備技術(shù)；熟悉水煤漿添加劑。了解水煤漿的產(chǎn)生及發(fā)展、水煤漿管道輸送和水煤漿在貴州的應(yīng)用。1.把洗選后的低灰分精煤加工研磨成微細(xì)煤粉，按煤約70%，水約30%的比例和適量（約1.0%）的化學(xué)添加劑配制而成的一種煤水混合物，這種煤水混合物又稱水煤漿(CWS)或煤水燃料(CWF)。

2.水煤漿特性

水煤漿作為流體燃料，煤質(zhì)一定后，其流體特性直接影響到它的貯存、運(yùn)輸及燃燒，通常用以下指標(biāo)描述水煤漿流體特性。

1）水煤漿濃度：即水煤漿中固體含量，通常用重量百分?jǐn)?shù)表示。水煤漿的濃度確定需根據(jù)煤質(zhì)、制漿工藝及燃燒要求綜合考慮，一般水煤漿濃度在62%~70%之間。2）水煤漿流變性： 3）水煤漿的穩(wěn)定性 它直接影響到水煤漿的貯存、運(yùn)輸和燃燒。其穩(wěn)定性要求根據(jù)用戶距水煤漿生產(chǎn)廠的距離及燃燒要求確定，一般在一個月以上。

3.影響水煤漿特性因素

主要有煤的煤質(zhì)特性、煤粉的粒度組成、添加劑的類型及數(shù)量、水質(zhì)、制備工藝（磨制工藝、設(shè)備、攪拌強(qiáng)度、時間等）、溫度等，對水煤漿產(chǎn)品總的要求是在較低粘度和較好穩(wěn)定性下，盡量提高其濃度。4.改善煤成漿性的措施

（1）配煤成漿（2）壓力處理（3）熱力處理（4）新型添加劑的研究與應(yīng)用。

5.分散劑的主要作用是改變煤表面親水性，降低煤水界面張力，使煤粒充分潤濕和均勻分散在少量水中，改善CWM的流動性，降低CWM的粘度。6.水煤漿添加劑

化學(xué)添加劑主要作用在于(1)改變煤顆粒間的表面性質(zhì)，提高煤炭表面的親水性，降低煤水界面間的張力；(2)促使煤粒表面能更容易被水潤濕, 使煤顆粒均勻地分散在水中，防止顆粒團(tuán)聚；(3)借助于添加劑調(diào)節(jié)煤漿的酸堿度、消除漿體中的氣泡和有害成分等不利因素。

制漿時所用添加劑，按其功能不同，有分散劑、穩(wěn)定劑、及其他一些輔助化學(xué)藥劑，如消泡劑、PH調(diào)整劑、防霉劑、表面改性劑及促進(jìn)劑等多種。在這些添加劑中，不可缺少的是分散劑與穩(wěn)定劑。7.水煤漿添加劑

化學(xué)添加劑主要作用在于(1)改變煤顆粒間的表面性質(zhì)，提高煤炭表面的親水性，降低煤水界面間的張力；(2)促使煤粒表面能更容易被水潤濕, 使煤顆粒均勻地分散在水中，防止顆粒團(tuán)聚；(3)借助于添加劑調(diào)節(jié)煤漿的酸堿度、消除漿體中的氣泡和有害成分等不利因素。

制漿時所用添加劑，按其功能不同，有分散劑、穩(wěn)定劑、及其他一些輔助化學(xué)藥劑，如消泡劑、PH調(diào)整劑、防霉劑、表面改性劑及促進(jìn)劑等多種。在這些添加劑中，不可缺少的是分散劑與穩(wěn)定劑。分散劑的作用機(jī)理

分散劑是一種可促進(jìn)分散相（如水煤漿中的煤粒）在分散介質(zhì)（如水煤漿中的水）中均勻分散的化學(xué)藥劑。

在水煤漿制備中分散劑的主要作用是降粘。分散劑的作用機(jī)理可從三個方面即潤濕分散作用、靜電斥力分散作用和空間位阻力與熵斥力分散作用得到解釋。

（1）潤濕分散作用

潤濕是指固體表面上的氣體被液體取代的過程，在討論水煤漿問題時，潤濕是指煤炭表面為水所潤濕。

（2）靜電斥力分散作用

當(dāng)顆粒相互接觸時，如果沒有其他力量的阻擋，聚結(jié)是不可避免的。微小粒子的熱運(yùn)動為顆粒間相互碰撞、接觸創(chuàng)造了機(jī)會。

（3）空間位阻與熵斥力分散作用

所謂空間位阻分散作用，是指使煤粒表面吸附一層物質(zhì)如添加劑、分子等，這樣就在顆粒間增加了一層障礙，當(dāng)顆粒相互接近時，可機(jī)械地阻擋聚結(jié)。制漿用分散劑都是一些表面活性劑，一端是由碳?xì)浠衔飿?gòu)成的非極性的親油基，另一端是親水的極性基。非極性基疏水端易與煤炭表面結(jié)合，吸附在煤粒上，將另一端親水基朝水。使煤粒的疏水表面轉(zhuǎn)化為親水表面，形成一層水化膜。使顆粒之間形成一種空間位阻。

2、分散劑

分散劑是最重要的化學(xué)添加劑，它一般是具有親水基的物質(zhì)，其作用主要是靠煤非極性表面天然疏水作用對分散劑疏水部分的吸附，使其親水基朝外，以大大提高煤粒表面的潤濕性，增厚穩(wěn)定的水化膜，這種吸附作用也同時導(dǎo)致煤表面電性變化。但是，某種分散劑對某種煤制漿性能的好與壞,主要取決于煤表面對分散劑吸附能力以及這種分散劑親水基的強(qiáng)弱。

分散劑屬表面活性劑，大致可分離子型(陽離子型、陰離子型)和非離子型兩大類。用于水煤漿的分散劑主要是陰離子和非離子型。陰離子型分散劑主要包括磺酸鹽、羧酸鹽及少量磷酸鹽類；普遍應(yīng)用的是荼黃酸鹽、磺化腐植酸鹽，木質(zhì)素磺酸鹽和烯烴磺酸鹽等。這類陰離子型分散劑親水基多為具有堿性的鈉離子，其分散性能多不如非離子型，但由于原料來源較為廣泛，生產(chǎn)工藝簡單，價格低廉。非離子型分散劑，其特點(diǎn)是分子量大。這類分散劑分子的親水端是聚氧乙烯鏈或再配以少許的磺酸基；親固端是烷基、烷基苯或烷基苯羧酸等。此類分散劑的主要優(yōu)點(diǎn)是親水性好, 分子量和質(zhì)量易調(diào)節(jié)、控制，不受水質(zhì)及煤中可溶性物質(zhì)的影響，但價格昂貴，一般用量在 0.5% 以上。

對分散劑要求是：穩(wěn)定性好，煤種適應(yīng)性強(qiáng)，用量少，效能高，降粘效果明顯；此外，價格也要經(jīng)濟(jì)。

3、穩(wěn)定劑

水煤漿的穩(wěn)定性是指煤漿在儲存與運(yùn)輸期間保持性態(tài)均勻的特性。水煤漿的穩(wěn)定劑應(yīng)具有使煤漿中已分散的顆粒能與周圍其他顆粒及水結(jié)合，成為一種較弱但又有一定強(qiáng)度的三維空間結(jié)構(gòu)作用。穩(wěn)定劑應(yīng)在加入分散劑經(jīng)捏混攪拌后，再另行加入。能起這種作用的穩(wěn)定劑有無機(jī)鹽、高分子有機(jī)化合物。如常見的聚丙烯酰胺絮凝劑，羧甲基纖維素以及一些微細(xì)膠體粒子（如有機(jī)膨潤土）等。一般用量為煤量的幾萬分之幾至幾千分之幾。

4、其他輔助添加劑

由于分散劑往往同時具有起泡作用，而煤漿中的氣泡對漿體流動性有害，所以當(dāng)分散劑帶有較強(qiáng)的起泡性能時，需補(bǔ)加消泡劑。制漿時常用的消泡劑有醇類及磷酸酯類。

為了取得較好的制漿效果，制漿時往往要調(diào)整煤漿的PH值，制漿時以弱堿性的溶液環(huán)境較好。

助劑可改變煤炭表面性質(zhì)、促進(jìn)添加劑分子更好地在煤粒表面吸附。

一、名詞解釋： 1.潔凈煤技術(shù) 2.清潔生產(chǎn) 3.動力配煤 4.選煤 5.型煤 6.水煤漿 7.型煤的自成型模式

要使工業(yè)鍋爐能普遍使用型煤, 節(jié)約能源, 就必須完全拋棄原有型煤的制作模式, 采用無粘結(jié)劑, 不經(jīng)運(yùn)輸, 直接入爐的爐前成型模式, 也叫自成型模式。

8.水煤漿的級配技術(shù)

級配技術(shù)為水煤漿產(chǎn)品中顆粒大小的組成情況，將原料煤磨成水煤漿產(chǎn)品，要求產(chǎn)品的粒度組成有較高的堆積效率，堆積孔隙最小，大顆粒間孔隙被小顆粒充填，以次減少空隙的水量，提高制將濃度，改善產(chǎn)品流動性。

二、簡答題

1、煤的工業(yè)分析包括哪些？

2、什么是煤的水分、灰分、揮發(fā)分、發(fā)熱量、硫分？

3、簡述煤的分類方案？

4、煤中主要由哪些元素組成？

5、何為煤的密度、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、粘結(jié)性、結(jié)焦性？

6、動力配煤優(yōu)化設(shè)計的步驟是什么？

7、反映煤的煤化程度的指標(biāo)有哪些？

8、型煤粘結(jié)劑有那幾種類型？

9、影響水煤漿特性的因素有哪些？

10、水煤漿制漿方法的主要環(huán)節(jié)及功能有哪些？

三、計算題

1、如有兩種煤（A種煤和B種煤）其煤質(zhì)和鍋爐對煤質(zhì)的技術(shù)要求見下表。（12分）

技術(shù)指標(biāo)煤種Vdaf（％）Qnet，ar（MJ/KgAar（％）A煤18.928.9513.62B煤50.812.0342.57動力配煤25～4020～2310～30要求配入的優(yōu)質(zhì)煤最少。試求兩種煤的配比？

2、已知某種煤的Mad為1.9、HGI為70，求制漿濃度，并判斷其可成漿性？

3、若已知Qb, ad＝35MJ/Kg，St,d＝1.5％，Hdaf＝3.5％，Mad＝2.3％，Mt＝9％,Ad=20%。試求Qnet, ar？

四、論述題 煤泥資源化利用； 煤矸石資源化利用； 固硫劑研究； 水煤漿分散劑研究； 第五章

煤的氣化技術(shù)

煤的氣化原理；氣化用煤的特性；煤氣化工藝分類，移動床、流化床、氣流床和地下氣化煤氣化典型工藝以及煤氣化技術(shù)的應(yīng)用。

要求掌握煤氣化的基本原理。

熟悉氣化用煤的特征；煤氣化工藝分類。

了解典型煤氣化工藝；煤氣化技術(shù)的應(yīng)用。

1.煤氣化是指煤在一定的溫度和壓力下，通過加人氣化劑而被轉(zhuǎn)化為煤氣的過程。它包括煤的熱解、氣化和燃燒。

煤的熱解是從固相變?yōu)闅狻⒐?、液三相產(chǎn)物的過程，而煤的氣化和燃燒包括兩種類型反應(yīng)：(1)非均相氣固反應(yīng)，氣相可能是最初的氣化劑，也可能是氣化或燃燒過程的產(chǎn)物，固相主要指煤中炭。(2)均相的氣相反應(yīng)，反應(yīng)物包括氣化劑和反應(yīng)產(chǎn)物。

2.煤氣化工藝分類

1、按煤料與氣化劑的接觸方式，煤氣化工藝可分為：

1）固定床氣化。也稱為移動床氣化。因?yàn)樵跉饣^程中，煤料與氣化劑逆流接觸，相對于氣體的上升速度而言，煤料下降很慢，甚至可視為固定不動，因此稱之為固定床氣化；而實(shí)際上，煤料在氣化過程中確是以很慢的速度向下移動的，故又稱其為移動床氣化。

2）流化床氣化。它是以小顆粒煤為原料，并在氣化爐內(nèi)使其懸浮分散在垂直上升的氣流中，煤粒類似于沸騰的液體而劇烈地運(yùn)動，從而使得煤料層內(nèi)幾乎沒有溫度梯度和濃度梯度。

3）氣流床氣化。這是一種并流氣化，用氣化劑將煤粉帶人氣化爐內(nèi)，也可將煤粉先制成水煤漿，然后用泵打人氣化爐內(nèi)。煤料在高于其灰熔點(diǎn)的溫度下被氣化劑氣化，灰渣以液態(tài)形式排出氣化爐。

4）熔浴床氣化。也稱熔融床氣化，它是將粉煤和氣化劑以切線方向高速噴人溫度較高且高度穩(wěn)定的熔池內(nèi)，且池內(nèi)熔融物保持高速旋轉(zhuǎn)。作為粉煤與氣化劑的分散介質(zhì)的熔融物可以是熔融的灰渣、熔鹽或熔融的金屬。移動床煤氣化工藝

3.移動床煤氣化工藝是以塊煤為原料。煤料與氣化劑分別從氣化爐的頂部和底部人爐，煤氣和灰渣則分別從氣化爐的頂部和底部出爐。煤料與氣化劑在氣化爐內(nèi)逆流接觸，煤氣中的大部分顯熱用于煤料的干燥與干餾，而灰渣的大部分顯熱用于氣化劑的預(yù)熱。因此，這是一種比較理想的煤完全氣化方式。

第六章

煤的液化技術(shù)

要求熟悉煤的直接液化和煤的間接液化概念。了解直接液化和煤的間接液化工藝。

1.煤的直接液化是煤在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο?，催化加氫裂化（熱解、溶劑萃取、非催化液化等）成液體烴類，生成少量氣體烴，脫除煤中氮、氧和硫等雜原子的深度轉(zhuǎn)化過程。

典型的工藝主要包括原料煤的破碎與干燥、煤漿制備、加氫液化、固液分離、氣體凈化、液體產(chǎn)物分餾和精制以及液化殘?jiān)鼩饣迫錃獾炔糠帧?/p>

直接液化的主要產(chǎn)品是優(yōu)質(zhì)汽油、噴氣燃料油、柴油和芳烴以及炭素化工原料，并付產(chǎn)燃料氣、液化石油氣、硫磺和氨等。工藝熱效率高達(dá)70％。2.煤的間接液化是以煤基合成氣（CO+H2）為原料，在一定的溫度和壓力下，定向地催化合成烴類燃料油和化工原料的工藝，包括煤炭氣化制取合成氣、氣體凈化與變換、催化合成烴類產(chǎn)品以及產(chǎn)品分離和改質(zhì)加工等過程。典型的工藝是F－T合成法，又稱CO加氫法。