賀斯格烏拉褐煤添加氧化鈣熱解研究.pdf

1、本文以賀斯格烏拉褐煤為原料，采用熱重分析儀及固定床熱解裝置研究其熱解特性，研究添加氧化鈣對其解特性的影響，試圖找到一種新的褐煤熱解利用技術(shù)。
　　利用熱失重分析儀，考察升溫速率對賀斯格烏拉褐煤添加氧化鈣前后的影響，然后采用分布活化能模型(DAEM)進(jìn)行動力學(xué)計(jì)算。結(jié)果表明，賀斯格烏拉褐煤的熱分解過程大致可以分為干燥脫氣(50～250℃)、主熱解(250～650℃)、二次脫氣(650～850℃)三個(gè)階段;升溫速率增大時(shí)，熱解特征溫度

2、升高，最終固體殘余量略微增多。加入大量氧化鈣后賀斯格烏拉褐煤最終熱失重率減小，半焦殘余量增大，且加入的氧化鈣越多，DTG曲線表明二次脫氣階段的失重峰越大。DAEM動力學(xué)計(jì)算結(jié)果表明賀斯格烏拉褐煤熱解的活化能隨轉(zhuǎn)化率的增加而增大，從轉(zhuǎn)化率0.1時(shí)的62.62kJ/mol到0.85時(shí)的376.34kJ/mol。加入氧化鈣后，在轉(zhuǎn)化率0.5以前活化能在64.11～156.88kJ/mol之間，同時(shí)大于原煤熱解相同轉(zhuǎn)化率時(shí)的活化能，氧化鈣使熱解

3、前期的反應(yīng)活性下降;在轉(zhuǎn)化率為0.5～0.9時(shí)，活化能在130.01～161.68kJ/mol之間，分布較為集中，同時(shí)小于原煤熱解相同轉(zhuǎn)化率時(shí)的活化能，說明氧化鈣的存在可以增大二次脫氣階段的反應(yīng)速率。
　　在氮?dú)鈿夥铡毫?.5MPa下，采用固定床低溫?zé)峤庋b置研究終溫(460～580℃)、恒溫時(shí)間(0～25 min)、氮?dú)饬髁?50～250ml/min)等工藝條件對煤樣熱解過程的影響。結(jié)果表明，在終溫500℃、恒溫15min、氮?dú)?/p>

4、流量50ml/min時(shí)，可以得到最大的焦油產(chǎn)率6.60％，此時(shí)的半焦和熱解水產(chǎn)率分別為69.85％和12.50％。同時(shí)考察氧化鈣與煤樣混合后的熱解行為，結(jié)果表明，加入氧化鈣后熱解半焦產(chǎn)率增大，焦油和水產(chǎn)率下降，熱解氣中CO、H2、 CH4產(chǎn)率明顯增大，CO2產(chǎn)率下降較多。當(dāng)氧化鈣與煤樣1∶1時(shí)，在終溫520℃、恒溫15min、載氣流量50ml/min條件下可以取得較大的熱解焦油產(chǎn)率6.20％，半焦和熱解水產(chǎn)率分別為85.30％和3.80

5、％，與相同條件下的原煤熱解相比，熱解焦油和水產(chǎn)率分別減少了2.21％和69.55％，H2、 CH4、CO產(chǎn)率分別從0.57ml/g、1.60ml/g、1.70ml/g增大到6.17ml/g、5.74ml/g、5.10ml/g，CO2產(chǎn)率從10.79ml/g下降到0.84ml/g。
　　對煤樣添加氧化鈣前后相同實(shí)驗(yàn)條件下的熱解焦油分析結(jié)果表明:煤樣加入氧化鈣后的熱解焦油中酚類含量降低，苯酚、甲酚、二甲酚的含量分別從5.29％、9.7