云南褐煤固體熱載體法熱解及其半焦燃燒特性的研究
本文關(guān)鍵詞:云南褐煤固體熱載體法熱解及其半焦燃燒特性的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 我國(guó)褐煤資源豐富,褐煤的有效潔凈利用意義重大。褐煤的低溫?zé)峤獗葰饣鸵夯に嚭?jiǎn)單,加工條件溫和,建設(shè)投資少,生產(chǎn)成本低,產(chǎn)品還可進(jìn)一步加工利用。 本文以云南昭通褐煤和曲靖褐煤為原料,在大工固體熱載體法熱解實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行熱解實(shí)驗(yàn)。 結(jié)果表明:(1)昭通褐煤最佳熱解反應(yīng)溫度為510℃(此溫度下低溫煤焦油產(chǎn)率最高)左右,干基油產(chǎn)率8.88%,油收率為83.0%。曲靖褐煤最佳熱解反應(yīng)溫度也為510℃左右,干基油產(chǎn)率為7.17%,油收率為84.35%。(2)昭通褐煤熱解半焦發(fā)熱量比褐煤的發(fā)熱量約高一倍,但由于灰分含量(54%-57%),應(yīng)用受到限制,一般只能做燃料。曲靖褐煤熱解半焦灰分含量中等(20%-26%),固定炭含量較高(63%-68%),發(fā)熱量較高,比褐煤的發(fā)熱量約高70%-90%,不僅可直接作燃料,還可以作氣化原料生產(chǎn)合成氣制合成油、甲醇、二甲醚等。(3)兩種褐煤在最佳熱解溫度下產(chǎn)生的煤氣熱值高于城市煤氣熱值要求(不低于14.7MJ/m3)是轉(zhuǎn)化制氫或合成氣比較好的原料。 本文還對(duì)兩種褐煤半焦在升溫速率分別為5℃/min、10℃/min、20℃/min、30℃/min和40℃/min,氧氣濃度分別為4%、8%、12%、16%和20%,粒徑大小分別為小于0.2mm、0.2-0.5mm、0.5-1.0mm、1.0-2.0mm和2.0-3.0mm的條件下進(jìn)行了熱天平燃燒實(shí)驗(yàn),并分析了不同升溫速率和不同氧氣濃度下兩種半焦的燃燒反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。 結(jié)果表明:(1)升溫速率對(duì)TG和DTG曲線影響很大。隨著升溫速率的增大,兩種半焦燃燒的TG和DTG曲線都向高溫區(qū)移動(dòng),半焦的著火溫度及燃燼溫度均呈上升趨勢(shì),燃燼溫度相對(duì)于著火溫度上升的速度更快,著火時(shí)間滯后,燃燒時(shí)間延長(zhǎng),最大失重速率也隨升溫速率的增大而增大并且移向高溫區(qū)。隨著升溫速率的增加,所得半焦燃燒的活化能逐漸減小,指前因子也逐漸減小。(2)氧氣濃度對(duì)TG和DTG曲線影響也很大。隨著氧氣濃度的增加,兩種半焦的TG和DTG曲線都向低溫區(qū)移動(dòng),煤樣的著火溫度及燃燼溫度均呈下降趨勢(shì),燃燼溫度相對(duì)于著火溫度降低的速度更快,著火時(shí)間提前,燃燒時(shí)間縮短,最大失重速率也隨氧氣濃度的增大而增大并且移向低溫區(qū),半焦的反應(yīng)活性增強(qiáng)。隨著氧氣濃度的增加,半焦燃燒的活化能逐漸增大,指前因子也逐漸增大。(3)隨粒度變化的TG/DTG曲線規(guī)律不明顯,粒徑不同,半焦的灰分不同,半焦的最終失重率也沒(méi)有呈現(xiàn)規(guī)律性的變化。
【關(guān)鍵詞】:褐煤 熱解 半焦 燃燒 TG/DTG
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:TQ530.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 引言9-10
- 1 文獻(xiàn)綜述10-28
- 1.1 我國(guó)褐煤資源分布及特點(diǎn)10-11
- 1.2 褐煤利用11-13
- 1.3 褐煤熱解13-23
- 1.3.1 熱解技術(shù)簡(jiǎn)介13-14
- 1.3.2 熱解影響因素14-15
- 1.3.3 國(guó)內(nèi)外熱解工藝研究進(jìn)展15-23
- 1.4 半焦燃燒特性研究23-27
- 1.4.1 熱重分析及特征點(diǎn)確立23-25
- 1.4.2 熱重分析的影響因素25-26
- 1.4.3 國(guó)內(nèi)外半焦燃燒特性研究進(jìn)展26-27
- 1.5 本文研究?jī)?nèi)容27-28
- 2 原料及熱解產(chǎn)物基本性質(zhì)分析28-32
- 2.1 原料分析28-30
- 2.2 熱解產(chǎn)物分析30-32
- 2.2.1 油品分析30
- 2.2.2 氣體分析30-31
- 2.2.3 半焦及焦粉基本性質(zhì)分析31-32
- 3 云南褐煤固體熱載體法熱解32-51
- 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件32-34
- 3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置32-33
- 3.1.2 實(shí)驗(yàn)條件33-34
- 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論34-51
- 3.2.1 昭通褐煤熱解實(shí)驗(yàn)結(jié)果34-42
- 3.2.2 曲靖褐煤熱解實(shí)驗(yàn)結(jié)果42-49
- 3.2.3 昭通褐煤、曲靖褐煤固體熱載體法熱解實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較49-51
- 4 半焦燃燒特性研究51-67
- 4.1 半焦燃燒實(shí)驗(yàn)條件及內(nèi)容51
- 4.2 熱重實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析51-58
- 4.2.1 升溫速率對(duì)半焦燃燒特性影響51-54
- 4.2.2 氧濃度對(duì)半焦燃燒特性影響54-57
- 4.2.3 粒徑對(duì)半焦燃燒特性影響57-58
- 4.3 動(dòng)力學(xué)分析58-67
- 4.3.1 不同升溫速率動(dòng)力學(xué)分析59-62
- 4.3.2 不同氧濃度動(dòng)力學(xué)分析62-67
- 結(jié)論67-69
- 參考文獻(xiàn)69-72
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況72-73
- 致謝73-75
【引證文獻(xiàn)】
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1 陳勛瑜;王勤輝;岑建孟;郭志航;方夢(mèng)祥;駱仲泱;;溫度對(duì)小龍?zhí)逗置毫骰矡峤猱a(chǎn)物影響的試驗(yàn)研究[J];動(dòng)力工程學(xué)報(bào);2011年04期
2 路丙川;易群;吳彥麗;馮杰;李文英;;褐煤固體熱載體熱解-氣化耦合工藝流程模擬[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2012年06期
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條
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3 何紅亮;白音華褐煤半焦與生物質(zhì)成型及其燃燒特性研究[D];大連理工大學(xué);2013年
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本文編號(hào):286763
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