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文檔簡介
1、我國低階煤資源如褐煤、長焰煤、不粘煤等,儲量豐富,隨著綜采技術的提高大等問題。而熱解可發(fā)揮低階煤具有化學性高、揮發(fā)性高,粉煤產率逐年增多?,F(xiàn)階段主要用于燃燒,利用效率低且污染、發(fā)熱量高和粘結性低的優(yōu)勢直接獲取半焦、煤氣、焦油產品,現(xiàn)在越來越受到人們的關注。本文以陜西府谷長焰煤和云南褐煤兩種典型低階煤作為研究對象,通過在熱重分析儀、自制熱解小裝置和高溫熱管干餾爐中試裝置三種逐級放大的實驗平臺上,對其熱解進行了比較系統(tǒng)的研究,主要研究內容與
2、結論如下:
采用非等溫法對煤樣進行了熱分析實驗,研究煤種、粒徑及升溫速率對熱解的影響,并對其熱解機理及動力學特性進行了研究。低階煤熱解共分為四個階段,熱解最佳溫度為550℃~650℃,且云南褐煤的熱解特性要好于府谷長焰煤。隨著升溫速率的提高,最大熱解速度基本上呈現(xiàn)隨之增大的現(xiàn)象,同時,活化能E及頻率因子A也隨之增大,且與反應的劇烈程度成正關系;粒徑對熱解有一定的影響,特別是當粒徑小于0.074mm時對最終熱解失重率影響較大。通
3、過動力學理論計算發(fā)現(xiàn),低溫段和主要熱解階段都是由三維擴散機理控制,只是表現(xiàn)形式有所不同,高溫段則由反應級化學反應控制。
通過自制干餾釜熱解裝置在不同熱解條件下的產物特性及析出規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn):低階煤的低溫熱解主要是脫氧、去氫、富碳、芳香度增加的過程。溫度為550℃時,焦油產率最高;當熱解溫度超過600℃時,產氣率顯著上升。在本實驗溫度范圍內,所制得的CO2含量都隨著溫度的增加而降低,而CO含量在500℃達到最大,之后隨溫度的提高
4、而降低,H2含量隨溫度的提高逐漸增加,在500℃以后,氫氣含量急劇增加,CH4的含量在550℃時含量最高,前增后降,近似呈高斯分布。除H2含量隨保溫時間的延長增加外,各組分都隨之減少,其中CO2和CO的含量減少幅度變化不是很大。
通過對比高溫熱管干餾爐中試裝置與自制小型實驗室裝置在不同保溫時間下產物特性及產率發(fā)現(xiàn),保溫時間對大型裝置制得的產物組成性質影響很大。但在干餾的過程中,高溫熱管干餾爐試驗裝置相對于小裝置具有更好的產氫特
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