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《煤炭科学研究总院》 2006年
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煤及其显微组分热解气化反应特性研究

丁华  
【摘要】:煤的直接液化、间接液化、煤制甲醇以及将来的氢能发展都需要以氢气为原料,通过煤气化制氢是煤化工发展的重要步骤。煤气化制氢主要是以水蒸气作为气化剂,在实际的煤气化技术中往往也是以水蒸气配比一定量的空气、氧气进行的。因此研究煤与水蒸气的气化反应意义重大。 煤的热解与气化技术密切相关,是煤气化过程的初始阶段,对后续过程有重要影响,煤的热解研究可以帮助分析热解行为对整个气化过程的影响。另外考虑到煤是由多种显微组分组成的混合物,各显微组分的性质存在很大差异,每一显微组分都有独特的物理化学性质,从而影响到煤的整体性质。 为此本文选取“煤及其显微组分热解气化反应特性研究”作为研究课题,借助非等温热重技术研究其热解气化反应特性,从而取得相关的动力学参数,以期为进一步的基础理论研究提供参考。 实验选取了四种典型的动力煤种——大雁褐煤、神华不黏煤、平朔气煤、潞安贫煤,手选分离出了一定纯度的显微组分富集物,并对其进行了脱灰处理和基本的煤质分析。在此基础上运用热分析技术较系统且多角度地研究了原煤及其显微组分的热解和水蒸气气化反应特性。 热解实验结果表明:四种原煤及其显微组分富集物的热解反应分段进行,热解反应性随变质程度的增大而减小。由于热解各段的反应历程不同,求取的热解动力学参数也有所不同,四种原煤及其显微组分主要热解段的表观活化能介于35.93~63.84KJ/mol。 通过对煤焦及其显微组分焦样的水蒸气气化反应研究及其影响因素(升温速率、水蒸气分压)分析,计算出合适实验条件下的动力学参数,利用最大反应速率和半衰期两种方法,评价了样品的水蒸气气化反应性。 气化实验研究表明:对低变质煤种而言,随变质程度升高,煤焦及其显微组分焦的气化反应性逐渐降低:在其它实验条件相同的情况下,水蒸气分压越大,煤焦及其显微组分焦的气化反应速率越快;对于低变质程度煤焦及其镜质组富集物焦而言,水蒸气气化反应易受扩散控制;随升温速率的提高,热失重曲线向高温区偏移,
【学位授予单位】:煤炭科学研究总院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ541

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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【二级参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 忻仕河;煤岩显微组分与CO_2的气化反应特性研究[D];煤炭科学研究总院;2004年
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4 张飏;神华煤大分子结构特征及其与强粘结性煤配合炼焦特性的研究[D];煤炭科学研究总院;2006年
5 徐峰;油页岩热解及燃烧反应的化学动力学研究[D];东北电力大学;2007年
6 王铭华;电路板塑料颗粒流化床资源化技术研究[D];中国石油大学;2008年
7 贾春霞;生物质热解气化特性的研究[D];东北电力大学;2007年
8 王学通;废轮胎盐浴热解制取燃料油的研究[D];河北工业大学;2008年
9 李伟轩;利用煤岩学进行高炉喷吹配煤的机理研究[D];河北理工学院;2002年
10 黄世平;中国西部弱还原性煤热解与加氢热解性质研究[D];大连理工大学;2007年
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