基于真空熱解的褐煤多產(chǎn)品轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)研究.pdf

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(chǔ)存和遠(yuǎn)程運(yùn)輸?shù)热秉c(diǎn)，直接燃燒利用的效率很低。我國(guó)的褐煤儲(chǔ)量豐富，研究高效的褐煤提質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)，實(shí)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(duì)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(duì)褐煤向多產(chǎn)品（褐煤焦、焦油、合成氣）轉(zhuǎn)化進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)相應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行分析和探討。
　　在300-900℃范圍

2、內(nèi)展開(kāi)褐煤真空熱解制取高品質(zhì)褐煤焦的實(shí)驗(yàn)研究，并與相同條件下的常壓熱解進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)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(guò)對(duì)褐煤焦的燃料性質(zhì)、孔隙結(jié)構(gòu)和燃燒特性進(jìn)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(duì)于提高褐煤焦的燃燒特性也具有明顯優(yōu)勢(shì)，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(jìn)行褐煤真空熱解制取焦油的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明，相對(duì)于常壓熱解，真空熱解可以顯著提高焦油產(chǎn)率。在600℃時(shí)，焦油的產(chǎn)率達(dá)到最高值0.24g/g，是其它文獻(xiàn)中常壓熱解焦油產(chǎn)率的2倍以上。通過(guò)分析不同溫度下獲得的焦油成分，本文對(duì)褐煤真空熱解過(guò)程中焦油析出規(guī)律進(jìn)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(jìn)行水蒸氣氣化制取合成氣（H2+CO）的實(shí)驗(yàn)。研究分析氣化原料、氣化溫度、水/料比等反應(yīng)條件對(duì)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(gè)控制目標(biāo)下最佳的水蒸氣氣化反應(yīng)工況，并對(duì)相應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行分析和探討。
　　采用真空反應(yīng)器進(jìn)行褐煤與可再生能源原料（生物質(zhì)和污泥）的共熱解實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)比共熱解實(shí)驗(yàn)、單獨(dú)熱解實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)