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落下床中煤与生物质快速共热解研究

朱向伟  
【摘要】: 本论文利用落下床反应器,进行了N2气氛下白松和次烟煤的单独快速热解和共热解实验。论文首先研究了不同温度(500-800℃)下原料单独热解的特性,然后研究了不同混合比(0.25-0.75)和不同温度(600-800℃)下白松和次烟煤共热解的特性,目的是考察生物质和煤共热解过程中发生协同效应的依据和影响协同效应的主要因素。通过考察热解产品分布和气体产品组成的变化规律表明,白松和次烟煤单独热解特性有一定差异,但白松热解过程中产生大量的H2和CH4使二者共热解过程出现协同效应成为可能。共热解研究结果也表明热解过程中白松与次烟煤之间发生了协同效应,主要表现在液体产品收率的增加。同时,气体产品的组成也发生了明显的变化。高的生物质混合比(BS=0.75)和较低的热解温度(600℃)是协同效应发生的有利条件。协同效应产生的原因可能是共热解过程中生物质中富余的氢转移到了煤中。 论文还分析了共热解液体产品的化学组成。建立了一种溶剂萃取-化学处理-萃取柱层析相结合的液体产品预分离方法,将液体产品分为水可溶物组分,酸性组分,脂肪烃组分、芳香烃组分和极性组分,然后用GC-MS对各组分组成进行了定性和定量分析。实验结果表明:液体产物的组成非常复杂,从中鉴定出了86种化合物,其中脂肪族组分能够鉴定出来的化合物最多,为52种,主要是烃类和部分的含氧杂环化合物。酸性组分中含有大量酚类化合物,芳香族组分中主要是萘和十氢萘、联苯等。水可溶物和极性组分中可以鉴别出来的化合物数量较少。液体产物中某些高附加值的化合物含量相对较高,适合作为化工原料。


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