典型煤種熱解氣化特性研究.pdf

1、華中科技大學博士學位論文典型煤種熱解氣化特性研姓名：石金明申請學位級別：博士專業(yè)：熱能工程指導教師：向軍孫路石20100526華中科技大學博士學位論文華中科技大學博士學位論文II對樣品的表面物理結構和表面化學結構進行分析，能很好的關聯(lián)煤的表面特性與熱解氣化實驗結果。通過比表面分析和低溫灰化實驗，對不同煤階的原煤樣和焦樣進行表面物理結構及灰分分析，發(fā)現(xiàn)灰分高的煤種在高溫下很容易黏結，嚴重影響熱解氣化反應的進行，然而制取的煤焦內會孔型很豐富

2、。揮發(fā)分快速釋放會形成更多的孔隙，但是形成的孔隙會發(fā)生坍塌，使得比表面減小。通過傅立葉紅外吸收光譜分析，對原煤樣和焦樣進行了煤表面化學結構分析，研究了煤種、脫礦物質、制焦溫度和升溫速率等多種因素對煤焦的表面化學結構的影響。研究發(fā)現(xiàn)酸洗主要脫除的是晶態(tài)SiO2和可溶性鹽；隨著煤階的增加，煤中的礦物質與煤分子結構結合更緊密，使得洗煤脫灰難度增大；煤化程度越低，煤結構中的基團越復雜，基團締合現(xiàn)象越嚴重；酸洗、制焦溫度和升溫速率對煤中的基團的影

3、響都有選擇性。通過對煤表面分子結構變化進行紅外表征，發(fā)現(xiàn)洗煤會影響某些基團，但對煤分子結構影響較小。貧煤和無煙煤中脂肪度都很低，且主要以芳環(huán)碳骨架為主，而褐煤中存在很多支鏈結構；貧煤和無煙煤中的氧主要來自于與不同橋氧原子相連的SiO4四面體的Si—O—Si和Si—O—中，而褐煤中還有脂肪族C＝O和芳香族C＝O，且后者較少；在氣化過程中，芳香結構的裂解和縮合協(xié)同作用提高了高溫氣化半焦富氫程度；溫度較低時脂肪結構不會脫落，芳環(huán)也不受影響，隨