CaO對褐煤和無煙煤熱解產(chǎn)物分布及煤焦結(jié)構(gòu)的影響
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【摘要】:為研究CaO對不同變質(zhì)程度煤在催化熱解過程中的作用規(guī)律,以錫林郭勒褐煤和寧夏石嘴山無煙煤為研究對象,利用實(shí)驗(yàn)室小型固定床反應(yīng)器,研究了CaO對褐煤和無煙煤熱解特性及煤焦結(jié)構(gòu)的影響,運(yùn)用X射線衍射(XRD)及傅里葉紅外光譜(FT-IR)對比研究了不同溫度下褐煤、無煙煤添加CaO前后熱解半焦微晶結(jié)構(gòu)以及脂肪結(jié)構(gòu)、芳構(gòu)化、富氧程度等紅外結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:在900℃時,添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%Ca O的褐煤煤樣H2累積產(chǎn)率最大,達(dá)39.11 m L/g;添加CaO后煤樣在高溫?zé)峤怆A段生成CO的累積產(chǎn)率大于未添加CaO煤樣的量。與加入CaO相比,溫度對芳香層片間距和芳香層片直徑影響更大;熱解溫度為900℃時,隨著CaO的加入,褐煤半焦芳香層片堆積高度和晶層數(shù)逐漸增大;而對于無煙煤半焦來說,則與之相反;加入CaO的褐煤和無煙煤熱解半焦的微晶結(jié)構(gòu)偏離石墨化程度大于未加入Ca O的熱解半焦。褐煤半焦的脂肪結(jié)構(gòu)、芳構(gòu)化、富氧程度等紅外結(jié)構(gòu)參數(shù)普遍高于無煙煤半焦。高溫時,縮合反應(yīng)程度增大,CaO促進(jìn)半焦的轉(zhuǎn)化率提高,導(dǎo)致芳構(gòu)化參數(shù)變大;原煤中C O基團(tuán)很少,高溫下通過CaO促進(jìn)芳環(huán)裂解和CO2反應(yīng)生成C=O基團(tuán),進(jìn)而導(dǎo)致半焦中富氧程度呈升高趨勢。
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院;內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)能源與動力工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51074170) 新疆維吾爾族自治區(qū)科技攻關(guān)計(jì)劃資助項(xiàng)目(201532108) 國土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放研究課題資助項(xiàng)目(KF2015-3)
【分類號】:TD849.2;TQ530.2
【正文快照】: 引用格式:趙洪宇,李玉環(huán),舒元鋒,等.Ca O對褐煤和無煙煤熱解產(chǎn)物分布及煤焦結(jié)構(gòu)的影響[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2016,44(3):177-183.Zhao Hongyu,Li Yuhuan,Shu Yuanfeng,et al.Effect of calcium oxide on pyrolysis product distribution and char structure of lignite and anthra
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1 陳,
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