低階煤熱解半焦的反應(yīng)性能研究.pdf

1、半焦是低階煤熱解的主要產(chǎn)物，迫切需要對(duì)低階煤熱解半焦的高效潔凈利用進(jìn)行研究，開(kāi)辟半焦利用的新途徑，解決低階煤高效潔凈利用的難題。
　　本文模擬工業(yè)生產(chǎn)中煤炭熱解使用的外熱式直立炭化爐，組裝煤炭熱解實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)兩種低階煤（內(nèi)蒙褐煤和陜西長(zhǎng)焰煤）進(jìn)行溫和熱解，制得熱解半焦。研究了熱解工藝條件對(duì)低階煤熱解半焦產(chǎn)率及性質(zhì)的影響。結(jié)果表明：隨著熱解溫度的升高和熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，低階煤熱解半焦的產(chǎn)率逐漸降低；半焦的揮發(fā)分含量逐漸減少，灰分含量和

2、固定碳含量增加；熱解半焦中碳的含量逐漸增加，氫元素、氧元素含量減少。隨著熱解溫度的升高，內(nèi)蒙褐煤熱解半焦的發(fā)熱量先增大后減小；隨著熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，低階煤熱解半焦的發(fā)熱量逐漸增加。隨著熱解溫度的升高，羥基吸收峰、C-H伸縮振動(dòng)峰、芳環(huán)C=C伸縮振動(dòng)吸收峰的振動(dòng)強(qiáng)度逐漸減弱或者消失，說(shuō)明熱解溫度越高，低階煤熱解半焦的煤化程度越高。
　　采用程序升溫?zé)嶂貙?shí)驗(yàn)法研究了低階煤熱解半焦的燃燒特性，研究了熱解條件、半焦質(zhì)量參數(shù)與半焦燃燒性能的關(guān)

3、系，揭示了半焦燃燒性能差異的機(jī)理。結(jié)果表明：隨熱解溫度的升高，熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，半焦的燃燒性能變差；低階煤熱解半焦的燃料比與其燃燒性能呈現(xiàn)出很好的規(guī)律性，煤種相同時(shí)，用半焦的燃料比可預(yù)測(cè)半焦的燃燒性能；低階煤熱解半焦的BET比表面積和微表面特征是影響其燃燒性能的主要原因。
　　采用程序升溫?zé)嶂貙?shí)驗(yàn)法研究了低階煤熱解半焦的CO2氣化反應(yīng)性，研究了熱解條件、半焦質(zhì)量參數(shù)與半焦氣化反應(yīng)性的關(guān)系，揭示了半焦與煤氣化反應(yīng)性差異的機(jī)理。結(jié)果表明

4、：隨熱解溫度的升高，熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，半焦的氣化反應(yīng)性變差；半焦的揮發(fā)分與其氣化反應(yīng)性呈現(xiàn)出很好的規(guī)律性；相同質(zhì)量參數(shù)條件下，低階煤熱解半焦的氣化反應(yīng)性均優(yōu)于煤；不論是相同質(zhì)量參數(shù)還是相同熱解條件，內(nèi)蒙褐煤熱解半焦的氣化性均優(yōu)于陜西煤熱解半焦。
　　將低階煤熱解半焦與煤進(jìn)行混配，并測(cè)其混合物的燃燒性能，結(jié)果表明：隨著混配物中煤的比例的增大，混配物的燃燒性能逐漸變好；混合物的燃燒性能與揮發(fā)分相近的單種煤的燃燒性能相似，可代替單種煤進(jìn)行