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低阶烟煤中低温热解及热解产物研究

钱卫  
【摘要】:“中低温热解一热解产品深度加工”多联产是目前低阶烟煤转化利用的有效途径之一。论文选取我国典型低阶烟煤集贤煤和东荣煤为样品,应用多种近现代分析表征方法进行了煤质深度评价,分别利用热重仪、管式炉和程控升温马弗炉进行了逐级放大的中低温热解实验,系统研究了热解工艺条件对热解产物分布、组成及工艺性质的影响,探寻准确、定量地表征低阶烟煤热解过程和特性、煤(焦)热解反应性和气化反应活性的方法,在此基础上以热解产物深度加工利用对原料组成、性质的要求为导向,研究、关联了热解产物组成及特异性工艺指标与热解工艺条件间的关系。 结果表明:集贤煤和东荣煤的挥发分、镜质组、壳质组和含氧官能团含量高、弱粘结性、低灰低硫等特点决定了它们是中低温热解的优质原料;在煤样中低温热解过程中,加热终温对热解产品的分布和组成的影响最大,升温速度基本不对产品分布和组成产生影响,保温时间超过90min后对产品分布和组成的影响很小;两种煤在450℃下制备的半焦的可磨性和预测成浆性均最好;半焦的燃烧、气化反应活性和比电阻均随加热终温的提高而降低;集贤煤和东荣煤分别在4500C和400℃下制取的焦油含轻质组分最多,两种煤均在500℃下含重质组分最多,分别在550℃和500℃下含低阶酚最多;煤气热值大体随加热终温的提高而增加;研究提出的热解特征指数尸和气化活性指数He分别可以简单、准确、定量的表征低阶烟煤的热解反应活性和煤(焦)的气化反应活性。论文通过关联利用方向所涉及的特异性指标与热解条件的关系,确定了适合热解产物深加工的热解工艺方案。


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