煙煤流化床熱解機(jī)理以及揮發(fā)產(chǎn)物組分分布特性研究.pdf

1、煤炭熱解多聯(lián)產(chǎn)分級(jí)轉(zhuǎn)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)我國(guó)的煤炭清潔高效利用的一個(gè)重要選擇，但是目前煤炭多聯(lián)產(chǎn)分級(jí)轉(zhuǎn)化技術(shù)在工業(yè)化應(yīng)用中依然面臨著一些亟待解決的問(wèn)題，主要包括多聯(lián)產(chǎn)熱解過(guò)程中揮發(fā)產(chǎn)物特別是焦油產(chǎn)率偏低，焦油中重質(zhì)組分含量偏高，煤炭熱解多聯(lián)產(chǎn)分級(jí)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)運(yùn)行工藝進(jìn)一步優(yōu)化等。本文針對(duì)目前大顆粒煙煤熱解轉(zhuǎn)化過(guò)程中揮發(fā)產(chǎn)物尤其是焦油釋放機(jī)理以及焦油組分分布特性認(rèn)識(shí)不充分，熱解產(chǎn)物轉(zhuǎn)化特性缺乏深入研究的現(xiàn)狀出發(fā)，對(duì)大顆粒煙煤熱解產(chǎn)物轉(zhuǎn)化特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)

2、研究，為煤炭熱解多聯(lián)產(chǎn)分級(jí)轉(zhuǎn)化技術(shù)工業(yè)運(yùn)行中提高產(chǎn)物產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物定向轉(zhuǎn)化和系統(tǒng)優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。
　　本文以陜西神木煙煤為原料，研究了煙煤流化床熱解特性，重點(diǎn)考察了熱解溫度，顆粒停留時(shí)間以及顆粒粒徑對(duì)煙煤流化床熱解過(guò)程中煤氣的釋放特性。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，煙煤流化床揮發(fā)產(chǎn)物釋放持續(xù)時(shí)間較短，其中焦油釋放持續(xù)時(shí)間不會(huì)超過(guò)90s，而煤氣釋放持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，不少于4Min。煤氣中C2-C3烴類氣體釋放時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于煤氣中其它組分；隨著熱解

3、溫度上升，煤氣中烷烴類氣體產(chǎn)率將會(huì)下降，而烯烴類氣體產(chǎn)率將會(huì)上升，熱解煤氣熱值也將隨著溫度的升高而不斷下降。
　　熱解過(guò)程中煙煤將會(huì)發(fā)生破碎現(xiàn)象，半焦顆粒的破碎指數(shù)、破碎率都將隨著溫度升高而增加，大粒徑半焦顆粒中的孔隙率要高于小粒徑半焦，破碎形成的半焦顆粒中微小半焦顆粒數(shù)目最多，半焦熱解過(guò)程中發(fā)生的塑性變形有助于揮發(fā)產(chǎn)物的釋放，增加半焦的抗壓能力，抑制了熱解過(guò)程中半焦顆粒破碎。
　　本文在結(jié)合小型流化床試驗(yàn)臺(tái)的研究成果基礎(chǔ)上

4、，進(jìn)行了1MW循環(huán)流化床熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)連續(xù)給料條件下對(duì)煙煤熱解揮發(fā)產(chǎn)物的釋放特性的研究，并對(duì)煤氣和焦油中不同組分的釋放特性進(jìn)行了探討，將1MW循環(huán)流化床熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)煙煤熱解揮發(fā)產(chǎn)物的釋放特性與小型流化床試驗(yàn)臺(tái)在一次性給料條件下煙煤熱解揮發(fā)產(chǎn)物的釋放特性進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果顯示兩種裝置煙煤熱解揮發(fā)產(chǎn)物部分組分的釋放特性存在微小差異性。
　　本文建立了基于CPD模型的大顆粒煙煤流化床熱解揮發(fā)產(chǎn)物釋放模型，該模型考慮了耦合縮聚反應(yīng)對(duì)煙煤熱