褐煤CO2氣化過程中反應(yīng)特性及顆粒結(jié)構(gòu)演化研究.pdf

1、煤炭是目前地球上儲(chǔ)藏量最為豐富的化石能源之一,褐煤地質(zhì)儲(chǔ)量約占煤炭總儲(chǔ)量40％,隨著化石能源的日益緊缺和環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重,褐煤的資源化利用引起了全世界的廣泛關(guān)注。褐煤作為我國主要的煤炭儲(chǔ)備,其潔凈高效轉(zhuǎn)化技術(shù)的研究和開發(fā)對(duì)于建立可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng),促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重大意義。近年來,人們發(fā)現(xiàn)以焦炭為原料和CO2為氣化介質(zhì)的氣化過程可以得到高濃度的CO。因此,開展褐煤CO2氣化特性研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
　　煤的氣化過程十分

2、復(fù)雜,包括煤的熱解和氣化兩部分。熱解是煤氣化轉(zhuǎn)化的根本,煤的氣化反應(yīng)性很大程度上取決于煤的熱解過程。因此,本文首先采用TG/DTG熱重分析技術(shù)對(duì)褐煤熱解特性進(jìn)行研究,分析了褐煤熱解過程中各階段特性,獲得了褐煤在揮發(fā)分析出階段的特征參數(shù),選取了合適的褐煤熱解動(dòng)力學(xué)模型對(duì)褐煤熱解過程進(jìn)行表征并定量描述了升溫速率對(duì)褐煤熱解過程的影響。
　　其次,采用固定管式爐反應(yīng)器與Gasboard-3100煤氣分析儀聯(lián)用技術(shù)開展了褐煤固定床熱解的實(shí)驗(yàn)

3、研究,利用元素分析、BET、SEM等方法研究了褐煤熱解過程中焦顆粒結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律。結(jié)果表明,隨著熱解溫度的升高,H/C原子比、O/C原子比減少,褐煤焦變得更具芳香性和碳質(zhì)化,熱解過程中褐煤的比表面積變化規(guī)律相似,快、慢速熱解條件下,比表面積都隨著升溫速率的增大而增大。
　　最后,在固定管式爐反應(yīng)器上開展了褐煤焦與CO2氣化實(shí)驗(yàn)研究,選擇不同特性褐煤焦在不同溫度下開展CO2氣化實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)時(shí)在線分析了氣體產(chǎn)物的釋放特性,結(jié)果表明,隨