收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

矿物质对神木煤热解及燃烧特性的影响

王萍  
【摘要】:煤热解是煤化工中最重要的反应之一,是煤加氢、燃烧及气化的基础反应,热解始终伴随着这些反应过程。煤炭通过热解过程可获得焦炭、焦油及煤气等产品,低温热解可以提高煤转化过程中的经济性。在热解过程中引入催化剂,可影响煤热解过程及产品分布。 本文以神木煤、脱矿物质神木煤及添加矿石煤样(煤/矿石=10:1)为实验用煤,在固定床反应器上考察了热解气氛、热解温度对神木煤热解行为的影响及添加不同矿石煤样在氢气气氛下的半焦产率及焦油产率的变化规律;并借助气相色谱(GC)对煤热解焦油的组分进行分析;在热重分析仪上研究了内在矿物质及外加矿石对神木煤热解及燃烧行为的差异性影响;利用热重-质谱联用(TG-MS)技术,研究了矿物质对煤热解过程中气体逸出规律的影响;通过对脱矿物质煤样及外加矿石煤样燃烧动力学的分析,讨论了矿物质对神木煤燃烧作用的机理。 1)不同热解气氛(氢气、氮气、混合气(10%CO,25%CO2,25%CH4,40%H2)及温度下神木煤热解结果显示:热解温度和气氛会显著影响半焦产率和焦油收率。相同温度下,不同热解气氛所得半焦产率及焦油产率各有差异,半焦产率由高到低依次为:N2混合气H2,焦油产率随着温度的升高呈现出先增加后降低趋势。 2)热重分析结果表明,煤中内在矿物质对神木煤热解及燃烧行为有着明显影响。脱矿物质煤样热解的最终转化率低于原煤,最大失重速率小于原煤,说明内在矿物质对煤热解过程具有促进作用;脱矿物质煤样最大燃烧速率所对应的温度比原煤降低了约26℃,表明内在矿物质抑制煤燃烧过程。 3)外加矿石对神木煤热解产物、焦油组成及燃烧行为影响显著。氢气气氛下,添加矿石煤样的半焦产率及焦油产率均小于原煤,这可能是由于矿石催化焦油进一步发生裂解,生成气体分子。不同矿石对焦油产率影响不同。含有FeO(OH)的1#矿石可使煤的挥发分产率提高1.88wt.%。从热解焦油组成来看,外加矿石煤样热解所得焦油中烯烃和烷烃总含量明显减少,而苯、甲苯和苯酚等轻质芳香类化合物含量显著增加;1#矿石对燃烧的促进作用最为显著,添加1#矿石煤样最大失重速率所对应的温度比原煤降低了约25℃。 4)通过对脱矿物质煤样及添加矿石煤样燃烧动力学的分析可以看出:在最大燃烧速率所对应的温度与燃尽温度间,煤燃烧均属于一级反应;脱除煤的内在矿物质可以有效降低其燃烧反应的活化能;不同矿石对煤燃烧反应表现出不同的作用:1#矿石促进煤的燃烧,2#矿石的作用不明显,3#矿石则抑制燃烧过程。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张雪;白雪峰;樊慧娟;;煤与生物质共热解的协同作用研究进展[J];化学与黏合;2011年03期
2 赵金成,胡旭东,高晋生;煤热解中有机硫的变化[J];煤炭转化;1993年02期
3 张科选,王永振,张祥华;低变质烟煤热解试验探讨[J];陕西煤炭技术;1997年04期
4 廖洪强,李文,孙成功,李保庆;煤热解机理研究新进展[J];煤炭转化;1996年03期
5 徐龙,杨建丽,李允梅,刘振宇;煤热解过程中气态硫逸出特性的在线分析[J];分析试验室;2003年02期
6 熊杰;周志杰;许慎启;于广锁;;碱金属对煤热解和气化反应速率的影响[J];化工学报;2011年01期
7 徐秀峰,顾永达,陈诵英;铁催化剂对煤热解过程中氮元素迁移的影响[J];燃料化学学报;1998年01期
8 吕永康,宋建军,庞先勇,田亚俊,谢克昌;非平衡等离子体与煤热解反应机理[J];太原理工大学学报;2001年05期
9 李美芬;曾凡桂;贾建波;谢克昌;;三种高变质程度煤热解过程中H_2的逸出特征研究[J];燃料化学学报;2007年02期
10 尤先锋,刘美蓉,刘生玉,任军,谢克昌;煤热解过程中NO_x前驱物气体脱除的探讨[J];宁夏大学学报(自然科学版);2001年02期
11 何佳佳;邱朋华;吴少华;;升温速率对煤热解特性影响的TG/DTG分析[J];节能技术;2007年04期
12 刘栗;邱朋华;吴少华;张纪锋;秦裕琨;;采用TG-FTIR联用研究烟煤热解及热解动力学参数的确定(英文)[J];科学技术与工程;2010年27期
13 张蕾;舒新前;;制备条件对煤热解制氢用NiO/γ-Al_2O_3催化剂活性影响的研究[J];煤炭工程;2010年11期
14 刘慧君;周锦文;王杰;;钙基添加剂对煤慢速和快速热解行为的影响[J];现代化工;2011年03期
15 王鹏;文芳;边文;邓一英;;煤与生物质共热解特性初步研究[J];煤炭转化;2008年04期
16 王国金,李术元,王剑秋,钱家麟,朱亚杰;煤颗粒脱挥发分的数学模拟研究[J];燃料化学学报;1996年02期
17 闫昭;张向沛;刘燕;;论新时期下的煤气化工艺[J];化学工程与装备;2010年02期
18 孙云娟;蒋剑春;徐俊明;李琳娜;戴伟娣;应浩;;生物质与煤共热解研究现状[J];现代化工;2010年S2期
19 ;煤在加压下气化的研究——压力对热解的影响——[J];煤炭转化;1979年04期
20 骆艳华;崔平;胡润桥;;义马煤的热解及产物分布的研究[J];安徽工业大学学报(自然科学版);2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周锦文;;钙系添加剂对煤热解行为的影响[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
2 陈鹏;;煤热解转化排放物与环境[A];发展洁净煤技术,提高煤炭企业竞争力学术研讨会论文集[C];2001年
3 熊源泉;刘前鑫;章名耀;;加压条件下煤热解反应动力学试验研究[A];江苏省能源研究会第七届学术年会论文集[C];1998年
4 程柱;董洁;焦海丽;李凡;;西部煤热解过程中多环芳烃生成规律研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
5 刘向荣;赵顺省;邓军;刘建新;;神府煤热解动力学研究[A];“国际化学年在中国”——中国化学会第三届全国热分析动力学与热动力学学术会议暨江苏省第三届热分析技术研讨会论文集[C];2011年
6 尚校;高士秋;汪印;董利;许光文;郭景海;;煤热解和部分气化生成气再燃烧抑制NO_x生成研究[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
7 李高帅;李晓泉;蔡波;;突出煤样与非突出煤样三轴压缩试验研究[A];重庆力学学会2009年学术年会论文集[C];2009年
8 富向;李江涛;;瓦斯残存量封闭式测定技术研究[A];中国职业安全健康协会2010年学术年会论文集[C];2010年
9 高尔乐;何滨;梁立娜;江桂斌;;煤样中总汞和甲基汞、乙基汞含量的测定[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
10 张江义;帅琴;杜文越;王肖戈;成金华;;煤中砷的形态分析研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贺新福;甲烷低温等离子体活化与煤热解耦合过程研究[D];大连理工大学;2012年
2 王鹏飞;煤热解与甲烷二氧化碳重整耦合过程中焦油的形成机理及组成分析[D];大连理工大学;2011年
3 赵云鹏;西部弱还原性煤热解特性研究[D];大连理工大学;2010年
4 王俊宏;中国西部弱还原性煤热化学转化特性基础研究[D];太原理工大学;2010年
5 刘佳禾;煤热解与甲烷二氧化碳重整耦合制油过程研究[D];大连理工大学;2012年
6 刘琦;双流化床中煤热解—气化工艺试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2009年
7 谷天野;显微组分对大同煤加工和转化影响的研究[D];中国矿业大学;2010年
8 李世光;煤热解和煤与生物质共热解过程中硫的变迁[D];大连理工大学;2006年
9 常丽萍;煤热解、气化过程中含氮化合物的生成与释放研究[D];太原理工大学;2004年
10 陈吟颖;生物质与煤共热解试验研究[D];华北电力大学(河北);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王萍;矿物质对神木煤热解及燃烧特性的影响[D];大连理工大学;2013年
2 赵宏彬;陕北府谷煤热解行为研究[D];西北大学;2012年
3 曾凡虎;酸洗脱灰对乌拉盖褐煤热解和酚类分布的影响[D];大连理工大学;2012年
4 苏文娟;金属盐类和金属氧化物对煤热解特性的影响[D];浙江大学;2012年
5 秦政;铁、钾添加剂对煤热解特征及硫迁移转化的影响[D];太原理工大学;2012年
6 张淋;氮气及甲醇-氮气气氛下红河褐煤热解研究[D];大连理工大学;2012年
7 陈静升;改性13X催化剂上黄土庙煤热解反应特性研究[D];西北大学;2012年
8 周逊;甲烷芳构化与煤热解耦合提高焦油产率研究[D];大连理工大学;2011年
9 袁辉峰;一种宁夏煤热解及半焦气化模拟研究[D];大连理工大学;2012年
10 王晟孚;褐煤热解与气化反应特性的实验研究[D];华中科技大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 赵双跃;伊吾县与甘肃企业达成褐煤热解协议[N];新疆日报(汉);2011年
2 晓 柯;他把塑料垃圾变成宝[N];大众科技报;2004年
3 王若群;谢克昌院士获何梁何利奖[N];中国化工报;2008年
4 爱青 文利;谢克昌获何梁何利基金奖励[N];山西日报;2008年
5 岳娟红 爱青 文利;谢克昌院士获大奖[N];太原日报;2008年
6 记者 马志国 通讯员 宋拴臣;测试煤样赢得巴基斯坦公司信任[N];中煤地质报;2009年
7 记者 呼跃军;呼伦贝尔褐煤热解环保项目将建[N];中国化工报;2011年
8 李莉 梁祖栋;马头发电总厂有了滚筒式煤样粉碎机[N];华北电力报;2000年
9 通讯员 张占军 刘玉昌;大城煤区勘探钻井取出煤样[N];廊坊日报;2007年
10 记者 秦洋 李爱珍 通讯员 秦晓怀;谢克昌当选中国工程院院士[N];山西日报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978