堿金屬與堿土金屬對低階煤與生物質(zhì)共熱解的作用機制研究.pdf

1、本文選取三種低階煤（蒙東地區(qū)褐煤、鄂爾多斯地區(qū)不粘煤及長焰煤）和兩種生物質(zhì)（徐州地區(qū)稻草及豆草）為研究對象，首先通過格金干餾試驗探索三種低階煤與添加不同比例的生物質(zhì)共熱解產(chǎn)物的分布規(guī)律；然后利用熱重分析法研究長焰煤與稻草共熱解過程的熱解參數(shù)，建立動力學模型；接著應用ICP-AES測定樣品中AAEMs含量，闡述低階煤與生物質(zhì)共熱解過程AAEMs的遷移規(guī)律；最后利用雙溫區(qū)管式爐熱解長焰煤、稻草、脫灰稻草、添加AAEMs的長焰煤及長焰煤和稻草

2、分開或堆疊的樣品，對熱解產(chǎn)物進行紅外、XPS、壓汞及GC-MS分析，研究AAEMs在低階煤與生物質(zhì)共熱解過程對煤焦特性和焦油特性產(chǎn)生的影響。得出如下結(jié)論：
　?。?）隨著生物質(zhì)摻入比例的增加，半焦產(chǎn)率呈下降趨勢，水分、焦油、氣體收率呈現(xiàn)上升趨勢；長焰煤與稻草在混合比例為1:1時共熱解產(chǎn)物的實驗值與理論值相差絕對值之和最大為5.8％。
　?。?）以長焰煤、稻草、脫灰稻草和添加AAEMs的長焰煤為原料，制得樣品進行熱重分析。動力

3、學參數(shù)結(jié)果表明，稻草中AAEMs具有催化作用但同時受到稻草中有機組分的影響。
　?。?）煤與生物質(zhì)共熱解過程 AAEMs的遷移主要是通過氣固方式傳遞的，
　　隨著熱解溫度的升高，AAEMs釋放逐漸增多，稻草熱解產(chǎn)生氣態(tài)的 Na+、K+、Mg2+通過分子擴散遷移到長焰煤焦中，長焰煤本身含有的K+、Mg2+因稻草熱解過程釋放的小分子有機物的釋放而略有減少。
　　（4）隨著熱解溫度的升高，長焰煤焦官能團種類、數(shù)量減少，芳香結(jié)

4、構(gòu)增加。焦炭的孔隙增大，稻草熱解產(chǎn)生的氣體使煤焦的孔隙進一步增大，大孔結(jié)構(gòu)增多。影響長焰煤半焦表面官能團變化的因素有稻草熱解過程產(chǎn)生的AAEMs及有機小分子，AAEMs的添加使半焦表面 C-C，C-H和C-O相對含量增加；C=O、COO-官能團含量減少；含硫物質(zhì)向有機硫形式轉(zhuǎn)變。稻草的熱解使半焦中 C-O相對含量增多；C=O和COO-相對含量降低。與單純添加 AAEMs相比，稻草熱解產(chǎn)生的有機小分子進一步促進了半焦中含氮化合物向更簡單的