基于真空熱解的褐煤多產(chǎn)品轉(zhuǎn)化實驗研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、褐煤是一種煤化程度很低的低品質(zhì)礦產(chǎn)煤,它具有水分含量高、揮發(fā)分和氧含量高、燃燒熱值低、熱穩(wěn)定性較差、不易儲存和遠程運輸?shù)热秉c,直接燃燒利用的效率很低。我國的褐煤儲量豐富,研究高效的褐煤提質(zhì)轉(zhuǎn)化技術,實現(xiàn)低品質(zhì)褐煤向高品質(zhì)能源或化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化,對于資源的高效利用和減輕能源壓力具有重要的意義。本文基于真空熱解工藝,對褐煤向多產(chǎn)品(褐煤焦、焦油、合成氣)轉(zhuǎn)化進行了系統(tǒng)的實驗研究,并對相應的機理進行分析和探討。
  在300-900℃范圍

2、內(nèi)展開褐煤真空熱解制取高品質(zhì)褐煤焦的實驗研究,并與相同條件下的常壓熱解進行對比。實驗結(jié)果表明,真空熱解獲得的褐煤焦產(chǎn)率明顯高于常壓熱解。在相同條件下,真空熱解的褐煤焦產(chǎn)率比常壓熱解高4.4%-34.7%。通過對褐煤焦的燃料性質(zhì)、孔隙結(jié)構(gòu)和燃燒特性進行分析,發(fā)現(xiàn)真空褐煤焦的固定碳含量和燃燒熱值更高,具有更高的能量密度;真空褐煤焦的比表面積和孔容明顯高于常壓褐煤焦,其微孔比例是相同熱解溫度下常壓褐煤焦的2-8倍,更利于制備高品質(zhì)多孔材料;真

3、空熱解對于提高褐煤焦的燃燒特性也具有明顯優(yōu)勢,真空褐煤焦的可燃性指數(shù)Sw和綜合燃燒特性指數(shù)S明顯優(yōu)于常壓褐煤焦。
  在400-900℃范圍內(nèi)進行褐煤真空熱解制取焦油的實驗研究。結(jié)果表明,相對于常壓熱解,真空熱解可以顯著提高焦油產(chǎn)率。在600℃時,焦油的產(chǎn)率達到最高值0.24g/g,是其它文獻中常壓熱解焦油產(chǎn)率的2倍以上。通過分析不同溫度下獲得的焦油成分,本文對褐煤真空熱解過程中焦油析出規(guī)律進行了探討和總結(jié)。
  以低溫(3

4、00℃)、中溫(600℃)和高溫(900℃)真空褐煤焦為原料,在700-1000℃范圍內(nèi)進行水蒸氣氣化制取合成氣(H2+CO)的實驗。研究分析氣化原料、氣化溫度、水/料比等反應條件對合成氣產(chǎn)率、純度、H2/CO比的影響。確定了不同的真空褐煤焦,在各個控制目標下最佳的水蒸氣氣化反應工況,并對相應的反應機理進行分析和探討。
  采用真空反應器進行褐煤與可再生能源原料(生物質(zhì)和污泥)的共熱解實驗。通過對比共熱解實驗、單獨熱解實驗和理論計

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