煤的化學族組成初步研究及其在煤等離子體熱解制乙炔中的應用.pdf

1、摘要煤的結構及其反應性研究是煤潔凈轉化和優(yōu)化利用新技術開發(fā)和現(xiàn)有技術改造中最重要基礎問題已引起人們越來越大的重視并用不同的方法進行了研究探索和應用實踐.其中,基于煤的化學結構和組成的認識,研究煤在等離子體狀態(tài)下的熱解反應性就是一種重要的應用實踐.該文針對煤等離子體直接熱解制乙炔過程中煤的性質對熱解機理和結焦機理以及反應產物的重要影響,開發(fā)了一種由環(huán)己酮回流抽提和CS<,2>-NMP混合溶劑超聲波輔助抽提組成的兩步抽提的溶劑體系,實驗表明

2、該溶劑體系對不同煤化程度的煤種均有較高的抽提率.在此基礎上,提出了煤的化學族組成的概念和煤的六組分分離法,并對不同的煤種進行了煤的化學族組成初步研究.另外,作者還通過柴油和空氣的冷模試驗研究了煤粉在等離子體射流中的混合問題,分析并選擇了等離子體反應器中的進料方式.同時針對等離子體反應器中溫度、射流速度和壓力場的高梯度特性,提出了高溫反應區(qū)和較高溫度反應區(qū)的雙反應區(qū)的反應器模型.在煤化學族組成、煤粉與等離子體射流混合和等離子體反應器雙反應

3、區(qū)模型研究的基礎上,對煤粉在熱等離子體中的反應影響因素、反應產物和殘渣以及結焦物進行了詳細研究,討論了煤在等離子體高溫反應區(qū)中的擬自由基反應機理和較高溫反應區(qū)中的自由基反應機理;根據(jù)煤在等離子體反應器內壁結焦的各種因素和結焦物的X R D和S E M的分析,討論了煤在等離子體反應器中的結焦機理,解釋了煤在等離子體中熱解制乙炔中的結焦現(xiàn)象,并提出雙粒徑進料消焦的措施.基于煤等離子體直接熱解制乙炔的研究基礎,提出了煤等離子體間接熱解制乙炔的