本文關鍵詞：褐煤提質(zhì)及其快速熱裂解揮發(fā)分析出特性的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《浙江大學》 2013年

褐煤提質(zhì)及其快速熱裂解揮發(fā)分析出特性的研究

鄒祥波  

【摘要】：褐煤是一種煤化程度較低的煤種,具有高水分、高揮發(fā)分、低熱值、化學活性好、熱穩(wěn)定性差等特點,易風化、碎裂、氧化自燃,不宜遠距離運輸,多用于坑口電廠直接燃燒應用,長期以來沒有得到更好的有效應用。而我國褐煤資源相當豐富,在煤炭資源日益緊張的情形下,褐煤的高效利用逐漸受到重視,褐煤的提質(zhì)加工利用技術成為當今我國潔凈煤技術的重點發(fā)展方向。 首先分別利用高溫高壓水熱改性和管式爐蒸發(fā)提質(zhì)兩種工藝對三種褐煤進行改性提質(zhì)試驗。實驗結(jié)果表明,與蒸發(fā)提質(zhì)相比,“非蒸發(fā)”的水熱改性能更有效地脫除褐煤的高水分,降低揮發(fā)分和氧含量,增大固定碳含量和發(fā)熱量,使其煤階逐漸升高,大幅提高其綜合利用價值。 較全面地對改性前后褐煤的顯微組分、孔隙結(jié)構(gòu)、微觀形貌等理化特性進行了對比分析。實驗結(jié)果表明,改性提質(zhì)過程中,褐煤中親水性含氧官能團不斷減少,芳香碳結(jié)構(gòu)則逐漸發(fā)展、增加。與蒸發(fā)提質(zhì)的單一熱作用相比,水熱改性的高溫高壓協(xié)同作用使褐煤煤階提高的更顯著。改性提質(zhì)使得褐煤孔徑分布逐漸向微孔方向發(fā)展,比表面積、平均孔徑和比孔容積呈現(xiàn)不同程度的下降趨勢。微觀形貌也發(fā)生了改變,提質(zhì)褐煤的表面變得輪廓分明,結(jié)構(gòu)更緊湊,煤質(zhì)更致密。 利用快速熱解儀以5000℃/s的升溫速率分別考察了熱解終溫和改性提質(zhì)終溫對褐煤熱解小分子揮發(fā)分析出特性的影響。研究發(fā)現(xiàn),原煤和提質(zhì)煤熱解氣組分均以CO和CO2為主,H2和CH4含量較低；當熱解終溫為1000℃時,熱解氣低位熱值最高。對于水熱改性而言,隨著改性提質(zhì)反應終溫的提高,熱解氣低位熱值顯著增大,而對于蒸發(fā)提質(zhì)而言,只呈略微的上升趨勢。 利用快速熱解儀以5000℃/s的升溫速率對提質(zhì)褐煤進行熱解大分子揮發(fā)分析出特性的研究發(fā)現(xiàn),隨著水熱改性反應終溫的升高,脂肪烴、酸類與酚類物質(zhì)的含量逐漸減少,芳香烴的含量逐漸提高。原煤熱解產(chǎn)物中醇類物質(zhì)的含量很低,水熱改性過程中其含量總體上呈上升趨勢,但仍然很少,酯類沒有表現(xiàn)出明顯的規(guī)律。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TQ530.2
【目錄】：

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