本文關鍵詞：半焦的活化及脫灰研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 半焦是煤在較低溫度(低于700℃)下熱解的產(chǎn)物,具有相對發(fā)達的孔結構,有一定的吸附性能,但未經(jīng)改性半焦的吸附能力不及普通活性炭,且由于半焦是煤的熱解產(chǎn)物,灰分含量較高,需要對其進行改性和脫灰處理以提高其性能。本課題選用神木煙煤和小龍?zhí)逗置豪么蠊ば路ǜ绅s固體熱載體快速熱解裝置,在490-510℃制備半焦。對所制得的半焦進行孔隙結構和表面形態(tài)的測定和分析,選取神木煙煤510℃固體熱載體快速熱解半焦和小龍?zhí)逗置?10℃固體熱載體快速熱解半焦進行活化,并利用堿熔融法對兩種半焦進行脫灰實驗。 用氮氣等溫吸附(77K)法測量了原煤和熱解后半焦的BET比表面積,并通過BJH法計算了平均孔徑和孔分布。結果表明,原煤在轉(zhuǎn)化為半焦的過程中,孔隙結構變得發(fā)達,比表面積增大,且隨著熱解溫度由490℃升高到510℃,半焦比表面積呈現(xiàn)先升高后降低的現(xiàn)象。 利用管式電熱爐在750℃～900℃下,對神木煙煤510℃固體熱載體快速熱解半焦和小龍?zhí)逗置?10℃固體熱載體快速熱解半焦以CO_2為活化介質(zhì)進行活化,考察了活化溫度、活化時間、氣體流量等條件對活性焦吸附性能的影響。在考察范圍內(nèi),最佳活化工藝條件為:850℃活化2h,流量以不超過11ml/min為宜。最終制備神木活性焦、小龍?zhí)痘钚越沟谋缺砻娣e分別達到512 m~2/g、602 m~2/g。碘吸附值分別達到650mg/g、689 mg/g,苯吸附值分別達到510 m~2/g、568 m~2/g,與未活化前相比,比表面積增大,孔隙結構更為發(fā)達。 堿熔融法脫灰實驗考察了焦堿比、反應溫度、反應時間、粒度對脫灰效果的影響。結果表明,粒度對實驗結果的影響較大,原料粒徑越小,脫灰效果越明顯。當原料在粒徑小于75um時,在半焦:NaOH=1∶3,反應溫度400℃,反應時間100min的實驗條件下,兩種原料半焦(神木煙煤510℃固體熱載體快速熱解半焦和小龍?zhí)逗置?10℃固體熱載體快速熱解半焦)的灰分最低分別降至0.36%和0.34%脫除率最高分別可達97.6%和97.9%同時脫硫率可達97.4%和97.5%,比表面積隨脫除率的增大而增加,最高可達307 m~2/g。半焦的活化與脫灰綜合實驗表明,先活化后脫灰的效果較好。
【關鍵詞】：半焦 孔隙結構 活化 脫灰
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TQ523.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-11
• 1 文獻綜述11-27
• 1.1 課題的研究背景11
• 1.2 半焦的孔隙結構11-14
• 1.2.1 半焦孔隙結構的測量11-13
• 1.2.2 孔隙結構與化學成分之間的關系13-14
• 1.2.3 氣化及熱解過程中孔隙結構的變化14
• 1.3 半焦的改性技術14-20
• 1.3.1 活化成孔機理15-16
• 1.3.2 水蒸氣活化16-17
• 1.3.3 二氧化碳活化17-18
• 1.3.4 氧氣活化18
• 1.3.5 氯化鋅活化18-19
• 1.3.6 堿活化19-20
• 1.4 半焦的灰分20-25
• 1.4.1 灰分的來源及賦存形態(tài)20-21
• 1.4.2 煤質(zhì)活性炭中的灰分21
• 1.4.3 灰分對活性炭性能的影響21-22
• 1.4.4 脫灰工藝的介紹22-25
• 1.4.4 超凈煤的應用前景25
• 1.5 大工新法干餾技術的介紹25-26
• 1.6 本課題的研究內(nèi)容及意義26-27
• 2 半焦的生產(chǎn)及其孔隙結構27-40
• 2.1 煤樣的工業(yè)分析和元素分析27
• 2.2 半焦的制備27-28
• 2.3 半焦的工業(yè)分析和元素分析28-29
• 2.4 半焦的孔隙結構特性29-35
• 2.4.1 等溫吸附曲線29-31
• 2.4.2 孔徑分布曲線31-32
• 2.4.3 平均孔徑和比表面積32-33
• 2.4.4 碘吸附值和苯吸附值33-35
• 2.5 半焦表觀結構的掃描電鏡分析35-37
• 2.6 半焦XRD譜圖分析37-38
• 2.7 本章小結38-40
• 3 半焦的活化實驗40-52
• 3.1 半焦的活化實驗40
• 3.2 實驗結果與討論40-48
• 3.2.1 活化溫度的影響40-43
• 3.2.2 活化時間的影響43-46
• 3.2.3 氣體流量的影響46-48
• 3.2.4 小結48
• 3.3 活性焦的性質(zhì)表征48-51
• 3.3.1 活性焦的等溫吸附曲線48-49
• 3.3.2 活性焦的孔分布曲線49-50
• 3.3.3 半焦的表觀形態(tài)分析50-51
• 3.3.4 半焦的其他表征51
• 3.4 本章小結51-52
• 4 熱半焦的堿熔脫灰實驗探索52-64
• 4.1 堿熔融法脫灰反應機理52
• 4.2 實驗部分52-53
• 4.2.1 實驗原料及性質(zhì)52-53
• 4.2.2 半焦的脫灰實驗53
• 4.3 實驗結果與討論53-62
• 4.3.1 結果計算53-54
• 4.3.2 焦堿比對脫灰的影響54
• 4.3.3 反應溫度對脫灰的影響54-56
• 4.3.4 反應時間對脫灰的影響56-57
• 4.3.5 粒度對脫灰的影響57-59
• 4.3.6 半焦的灰分成分分析59-60
• 4.3.7 脫除率對比表面積的影響60-61
• 4.3.8 超純半焦的孔隙結構61-62
• 4.4 本章小結62-64
• 5 半焦的活化及脫灰綜合實驗探索64-69
• 5.1 活性焦脫灰64-66
• 5.1.1 反應時間對灰分的影響64-65
• 5.1.2 活性焦脫灰對比表面積的影響65-66
• 5.2 低灰焦的活化反應66-67
• 5.2.1 活化溫度的影響66
• 5.2.2 活化時間的影響66-67
• 5.2.3 活化反應對灰分含量的影響67
• 5.3 結論與展望67-69
• 結論69-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況74-75
• 致謝75-76

【引證文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李社鋒;低揮發(fā)份劣質(zhì)燃料循環(huán)流化床燃燒特性研究[D];浙江大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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  本文關鍵詞：半焦的活化及脫灰研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：494618