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酸洗脱灰对乌拉盖褐煤热解和酚类分布的影响

曾凡虎  
【摘要】:本论文选择三种实验方法对霍林河褐煤、乌拉盖褐煤、小龙潭褐煤和东风褐煤四种煤样中的含氧官能团进行了定性和定量分析;采用固定床热解实验装置,考察了乌拉盖褐煤和乌拉盖酸洗煤低温热解产物的产率,系统的研究了其中酚类化合物的产率及分布。 交换滴定法、新Schafer法和13C NMR法分析得到的同一煤种羧基和酚羟基的数据存在较大差别,褐煤中酚羟基的含量与褐煤低温热解酚类产率存在正相关关系。 乌拉盖褐煤及其酸洗煤固定床热解实验以N2为载气,压力为常压,载气流速0.2SLM,在热解温度460~560℃范围进行。乌拉盖褐煤及其酸洗煤热解焦油产率在热解温度500℃C时达到极大值,分别为7.29%(wt,daf)、7.67%(wt,daf;在热解温度460℃~560℃,褐煤热解半焦产率高于酸洗煤,且褐煤热解气体产率和各组分含量均高于酸洗煤。乌拉盖褐煤热解酚类产率和焦油中酚类化合物的含量分别在热解温度500℃C时达到极大值3.24%(wt,daf)、44.44%(wt);乌拉盖酸洗煤热解酚类产率明显高于褐煤并且焦油中酚类化合物的含量在热解温度560℃达到极大值71%(wt)。 乌拉盖酸洗煤固定床热解低级酚产率在热解温度500℃~560℃略高于乌拉盖褐煤,褐煤及其酸洗煤热解焦油中低级酚的含量在热解温度560℃分别达到极大值9.1%(wt)、11.56%(wt)。在热解温度460~560℃,褐煤热解高级酚产率高于酸洗煤,褐煤和酸洗煤热解高级酚产率在热解温度500℃C分别达到极大值2.88%(wt,daf)、4.63%(wt,daf);褐煤热解焦油中高级酚的含量在热解温度500℃达到极大值39.51%(wt),酸洗煤热解焦油中高级酚的含量约60%(wt)。热解温度高于480℃,酸洗煤热解苯酚产率高于褐煤;在热解温度520℃~540℃,酸洗煤热解甲酚产率明显高于褐煤;在热解温度520℃~540℃,酸洗煤热解二甲酚产率明显高于褐煤。在热解温度460~560℃,乌拉盖褐煤热解焦油中检测出11种酚类物质,酸洗煤热解焦油中检测出10种酚类物质。在最佳热解温度500℃,利用GC/MS分析了乌拉盖褐煤热解焦油中30种酚类物质及其酸洗煤热解焦油中7种酚类物质。 乌拉盖褐煤中矿物质的存在对其固定床低温热解半焦、焦油、气体和酚类的产率以及气体的组成和酚类分布产生显著影响。


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