傳統(tǒng)的煤炭直接利用方式不僅未能高效利用煤中的化學(xué)能,還對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。中低階煤在煤炭資源中儲(chǔ)量豐富,其揮發(fā)分和氫碳比高,易于轉(zhuǎn)化,可采用低溫?zé)峤饧夹g(shù)獲得較多的焦油和煤氣產(chǎn)品。但煤低溫?zé)峤膺^程機(jī)理復(fù)雜,產(chǎn)物分布不確定、產(chǎn)物中重質(zhì)組分含量高。生物質(zhì)作為一種可再生、分布廣、種類多的富氫物質(zhì),有著巨大的利用潛能。本文采用添加生物質(zhì)的方法,考察生物質(zhì)不同配比對(duì)中低階煤低溫?zé)峤猱a(chǎn)物分布和熱解焦油組分的影響,并結(jié)合電子順磁共振波譜,從熱解產(chǎn)物的自由基變化趨勢(shì),研究生物質(zhì)對(duì)煤低溫?zé)峤膺^程的影響機(jī)理。最后采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱,建立預(yù)測(cè)煤與生物質(zhì)熱解產(chǎn)物的模型。 研究表明：結(jié)合煤與生物質(zhì)單獨(dú)熱重分析和管式爐低溫共熱解,由于煤與生物質(zhì)熱解溫度區(qū)間不重合且生物質(zhì)作為供氫物質(zhì),生物質(zhì)的添加對(duì)中低階煤低溫?zé)峤膺^程產(chǎn)生一定的作用,對(duì)熱解產(chǎn)物的分布和自由基含量、焦油的組分和品質(zhì)均產(chǎn)生影響。隨生物質(zhì)摻混比例的增加,兩種煤的熱解焦油組分中酚類化合物含量分別提高了7.31%和18.36%,高附加值產(chǎn)品得到一定富集；當(dāng)?shù)練づ浔冗_(dá)到25%時(shí),相比較原煤,兩種煤熱解焦油的自由基濃度分別降低了72.30%和66.12%,說明生物質(zhì)與焦油中自由基發(fā)生反應(yīng),并結(jié)合焦油輕質(zhì)組分含量變化,發(fā)現(xiàn)焦油品質(zhì)與其自由基含量存在一定關(guān)系。兩種煤熱解焦油在空氣氣氛下保存,由于其自由基會(huì)與空氣中氧發(fā)生自由基連鎖反應(yīng),導(dǎo)致焦油自由基濃度隨保存時(shí)間而持續(xù)增加,最大增幅分別為317.09%和249.22%,焦油開始變質(zhì)。建立的以煤與生物質(zhì)質(zhì)量配比、樣品工業(yè)分析和碳?xì)浔?C/H)為輸入特征量,以煤與生物質(zhì)共熱解產(chǎn)物得率為目標(biāo)參數(shù)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,具有良好的預(yù)測(cè)性,其預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值間的相對(duì)平均誤差在3.5%左右。
【學(xué)位單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TQ530.2;TP183
【部分圖文】：

1-爐體；2-干館管；3-程序控溫裝置；4-錐形瓶；5-水槽熱解試驗(yàn)是在管式干館爐中進(jìn)行的，管式爐熱解試驗(yàn)裝置如圖2.3所示。它是基于GDL-B-II型格金干館爐自行改建的，主要由熱解和冷凝回收兩部分組成。試驗(yàn)時(shí)，將制好的煤樣與生物質(zhì)樣按不同質(zhì)量比例摻混配合（100%:0%、90%:10%、83.33%:16.67%、75%:25%)，然后充分?jǐn)嚢韬蠓Q取10±0.1g(稱準(zhǔn)到O.OOOlg)放入已稱過重的干餾管中，并用手輕微抖動(dòng)干館管，使試樣在管中均勻分布，保證試樣充分均勻受熱。但試樣末端必須在干館管刻度以下，并在末端放置超細(xì)棉，起到適當(dāng)封閉作用，以防止試樣受熱膨脹進(jìn)入彎管與收集到的焦油混合，造成焦油污染。當(dāng)干餾爐溫度達(dá)到30(rC時(shí)，迅速將裝好試樣的干餾管放進(jìn)干a

本文編號(hào)：2821322