氣氛及催化劑對(duì)流化床煤熱解的影響
發(fā)布時(shí)間:2020-05-18 19:17
【摘要】:我國(guó)是能源大國(guó),能源的消費(fèi)主要以煤炭為主,占能源總消費(fèi)的60%以上,并且未來(lái)幾年煤炭作為能源消耗的主體地位不會(huì)改變。但是煤炭的使用給中國(guó)帶來(lái)很多問(wèn)題。煤碳直接燃燒造成了環(huán)境污染及大氣污染,給人們的身體健康帶來(lái)危害。面對(duì)我國(guó)目前的能源現(xiàn)狀和經(jīng)濟(jì)形勢(shì),發(fā)展煤炭多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是解決煤炭使用過(guò)程中一系列問(wèn)題的途徑之一,符合我國(guó)"富煤貧油少氣"能源結(jié)構(gòu)下的長(zhǎng)久發(fā)展要求。為此浙江大學(xué)開(kāi)發(fā)了流化床熱解煤分級(jí)利用多聯(lián)產(chǎn)技術(shù),利用流化床具有煤粒反應(yīng)性能好,煤種適應(yīng)性廣,傳熱速率大的優(yōu)點(diǎn),強(qiáng)化煤的熱解。因此本文開(kāi)展了氣氛及催化劑在流化床上對(duì)煤熱解影響的研究,希望能夠提高焦油的收率和品質(zhì)。本文分別研究了單一氣氛、混合氣氛及催化劑對(duì)流化床煤熱解的影響,單一氣氛分別為N2、H2、CH4、CO2、CO五種反應(yīng)氣氛,混合氣氛分別為CH4+H2、CH4+CO2、CH4+H2+CO2+CO模擬熱解氣三種反應(yīng)氣氛,采用前置4%Ni/Al2O3催化劑的氣氛為CH4、CH4+H2、CH4+H2+CO2+CO模擬熱解氣氣氛。熱解產(chǎn)生的焦油使用微型蒸餾儀獲取300℃之前的餾分,餾分經(jīng)過(guò)GC-MS分析輕質(zhì)焦油中各物質(zhì)的含量,氣體直接通過(guò)氣相GC分析其組分,半焦通過(guò)元素分析和掃描電鏡分別分析半焦的元素分布和表面結(jié)構(gòu),催化劑通過(guò)X射線(XRD)、比表面積(BET)、掃描電鏡(SEM)及能譜分析(EDS)進(jìn)行表征。通過(guò)對(duì)流化床煤熱解產(chǎn)物的分析結(jié)果表明:與N2氣氛相比,H2、CH4、CO2、CO對(duì)煤熱解都有不同程度的促進(jìn)作用,H2、CH4氣氛高溫時(shí)可以提高焦油中輕質(zhì)組分的含量,促進(jìn)芳香烴類物質(zhì)的生成,而CO2和CO氣氛在700~800℃時(shí)有利于焦油中酚類和脂肪烴物質(zhì)的生成;CH4+H2氣氛中主要是H2對(duì)焦油品質(zhì)的提升起主導(dǎo)作用,并且H2抑制了 800℃時(shí)CH4的分解,CH4+CO2氣氛可以提高熱解焦油的產(chǎn)率,但是水產(chǎn)率也有大幅度上升,甲烷利用率低,而模擬熱解氣氛對(duì)焦油收率提升的效果最好;催化劑對(duì)熱解氣氛的活化主要是通過(guò)提高氫氣活性和催化甲烷裂解實(shí)現(xiàn)的,各氣氛添加催化劑后焦油產(chǎn)率和焦油品質(zhì)較無(wú)催化劑時(shí)都有了一定的提升。
【圖文】:
然后按照煤粉和半焦1:1的量不斷混合半焦和煤粉,此工藝中由于顆粒較細(xì),,逡逑熱量傳遞很快,煤熱解迅速,沒(méi)有嚴(yán)重的二次反應(yīng),因此可W獲得更多的焦油。逡逑圖1-4是BJY工藝的示意圖,此裝置右側(cè)是一個(gè)流化床燃燒室,為左側(cè)的移動(dòng)干逡逑P魈峁┭坊遙坊易魑仍靨宥悅航腥冉�,染忬获得惦y販苫液桶虢瑰義系幕旌銜鏤骰蔡峁┤劑�。辶x�???辶x希村義
本文編號(hào):2670200
【圖文】:
然后按照煤粉和半焦1:1的量不斷混合半焦和煤粉,此工藝中由于顆粒較細(xì),,逡逑熱量傳遞很快,煤熱解迅速,沒(méi)有嚴(yán)重的二次反應(yīng),因此可W獲得更多的焦油。逡逑圖1-4是BJY工藝的示意圖,此裝置右側(cè)是一個(gè)流化床燃燒室,為左側(cè)的移動(dòng)干逡逑P魈峁┭坊遙坊易魑仍靨宥悅航腥冉�,染忬获得惦y販苫液桶虢瑰義系幕旌銜鏤骰蔡峁┤劑�。辶x�???辶x希村義
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