【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,煤炭消耗急劇地增加,導(dǎo)致了高品質(zhì)煤儲量逐漸減少。因此,開發(fā)和利用包括褐煤和生物質(zhì)在內(nèi)的低階能源對資源合理利用和緩解能源緊缺的壓力有著積極的作用。煤和生物質(zhì)共利用逐漸成為能源領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn),該技術(shù)可以促進(jìn)化石燃料的可持續(xù)利用和可再生能源的充分發(fā)掘,同時還可以減少環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化組合。煤和生物質(zhì)共熱解作為煤和生物質(zhì)共利用的基礎(chǔ),對其后續(xù)利用起到至關(guān)重要的作用�；谏镔|(zhì)中較高H/C原子比、富含豐富的堿金屬和堿土金屬元素(AAEMs)等在共熱解過程中容易產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)的因素,本文針對生物質(zhì)與煤之間可能存在的協(xié)同效應(yīng)做了進(jìn)一步的探討,重點(diǎn)考察玉米芯(CR)揮發(fā)分對褐煤(LR)熱解作用及其產(chǎn)物的影響。為了考察玉米芯中AAEMs的作用,將玉米芯進(jìn)行脫礦物質(zhì)處理制得脫礦物質(zhì)玉米芯(CD),對比考察了兩種玉米芯揮發(fā)分對褐煤熱解作用過程的實(shí)驗(yàn)(CR-LR、CD-LR),從而確定其作用中玉米芯揮發(fā)分和AAEMs對熱解產(chǎn)物的影響。結(jié)論主要包括以下幾個方面：(1)基于物料組成的差異性,褐煤與玉米芯的熱解特性有著明顯的不同。由于CR中AAEMs對熱解過程的催化作用,其熱解產(chǎn)物如半焦、液相和氣相產(chǎn)物的產(chǎn)率與CD不同。其中CR熱解的半焦產(chǎn)率大于CD; CR熱解產(chǎn)生的CO2、CH4和H2的產(chǎn)率大于CD,其CO的產(chǎn)率小于CD；在較低熱解溫度條件下CD熱解產(chǎn)生的液體產(chǎn)率、重質(zhì)焦油和輕質(zhì)焦油都大于CR。(2)玉米芯揮發(fā)分對褐煤熱解的作用過程促進(jìn)了液相產(chǎn)物的進(jìn)一步分解,使液相產(chǎn)物部分轉(zhuǎn)化為氣相產(chǎn)物,四種主要?dú)怏w(CH4、H2、CO和C02)的產(chǎn)率都升高；因CR中AAEMs的作用,使得CR-LR的CO2和CH4的產(chǎn)率高于CD-LR,在熱解溫度較高的條件下其H2的產(chǎn)率略高于CD-LR。(3)玉米芯揮發(fā)分對褐煤熱解的作用過程使得液相產(chǎn)物的產(chǎn)率、重質(zhì)焦油和輕質(zhì)焦油的產(chǎn)率都降低,其中液相產(chǎn)物的產(chǎn)率下降了約10%左右。在較低的熱解溫度下,由于CR中AAEMs的催化作用,使得CD-LR的液相產(chǎn)物的產(chǎn)率、重質(zhì)焦油和輕質(zhì)焦油產(chǎn)率都大于CR-LR, CR-LR的酚類化合物的產(chǎn)率大于CD-LR。(4)玉米芯揮發(fā)分對褐煤熱解的作用過程對褐煤半焦的產(chǎn)率、孔結(jié)構(gòu)幾乎沒影響,但對褐煤半焦的化學(xué)結(jié)構(gòu)有一定的影響,使得褐煤半焦中小于5個芳香環(huán)的碳結(jié)構(gòu)所占比例有所下降,且CR-LR實(shí)驗(yàn)對褐煤半焦的化學(xué)結(jié)構(gòu)較CD-LR明顯；玉米芯揮發(fā)分的作用促進(jìn)了褐煤半焦中的Na、K含量的揮發(fā)；在較低的碳轉(zhuǎn)化率條件下,經(jīng)過玉米芯揮發(fā)分作用的褐煤半焦的氧化反應(yīng)性有所下降,這與不同熱解條件下制得的褐煤半焦中小環(huán)芳香結(jié)構(gòu)所占比例的大小相吻合。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ530.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號：2617007