【摘要】：高硫煤相對儲量逐漸增加及其利用途徑的有限,使得高硫煤高效、清潔利用成為亟待解決的問題,鈣基添加劑與高硫煤共熱解是高硫煤有效利用途徑之一。鈣基添加劑與高硫煤共熱解后形成固體產物,可用作固體清潔燃料,燃料在燃燒過程中由于鈣基添加劑的加入可達到較好的固硫效果;同時以CaCO_3為添加劑時也可大幅度改變氣相產物中各組分相對含量,各組分相對含量的變化有利于焦爐煤氣下游產品(如CH4、CH4O、油等)的合成。本文以高硫原煤為研究對象,考察鈣基添加劑下煤熱解過程中固硫效果及熱解后氣固相產物分布規(guī)律。運用X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)分別對鈣基添加劑下煤熱解過程中無機硫化物、有機硫變化規(guī)律進行了分析,運用熱重-質譜聯(lián)用(TG-MS)模擬分析了煤熱解過程中氣體產物的釋放,利用氣相色譜(GC)對煤熱解后氣相產物相對含量進行了分析,主要包括以下幾方面。(1)鈣基添加劑改變了煤熱解后焦炭產率,鈣基添加劑為CaCO_3時焦炭產率隨著鈣硫比增加逐漸減少;添加劑為CaO時焦炭產率隨著鈣硫比增加逐漸增加,主要是因為在高溫下CaCO_3分解的CO2與煤中C發(fā)生氣化反應降低了焦炭產率。(2)在高溫進料下,鈣基添加劑大大提高了熱解過程中固硫效果,低鈣硫比下添加劑為CaCO_3表現(xiàn)出較好固硫效果,隨著鈣硫比增加添加劑固硫效果逐漸增加,當鈣硫比達到一定值,不同添加劑表現(xiàn)出固硫效果比較接近。(3)鈣基添加劑使焦中有機硫含量降低,無機硫化物含量升高;鈣基添加劑并未改變焦中有機硫存在形態(tài),即均以噻吩及硫醇硫醚類硫化物形式存在,但改變了無機硫化物存在形式,使無添加劑以FeS形式存在變?yōu)樘砑觿⿻r以CaS形式存在。(4)鈣基添加劑的加入會改變氣相產物各組分含量。當添加劑為CaCO_3時氣相產物中H2、CO含量升高,但對CH4含量影響相對較小。隨著鈣硫比增加氣相產物中CO含量逐漸增加。與CaCO_3相比,CaO對氣相產物含量影響相對較小。(5)鈣基添加劑對氣相產物中各組分相對含量有較大影響。當添加劑為CaCO_3時,隨著添加劑鈣硫比增加,氣相產物中H2、CH4相對含量逐漸減少,CO相對含量逐漸升高;添加劑為CaO時氣相產物中各組分相對含量變化較小。(6)添加劑CaCO_3的加入改變了氣相產物中H2/CO、H/C比值。H2/CO、H/C比值隨著添加劑鈣硫比增加而逐漸減小,且近似呈直線下降。在熱解過程中添加劑CaCO_3起到了向氣相產物補炭的作用。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ530.2

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本文編號：2768312