本文選取勝利褐煤為研究對象,采用工業(yè)分析和元素分析、紅外光譜、拉曼光譜、X射線光電子能譜等方法對煤樣進(jìn)行表征,利用固定床反應(yīng)器對其加氫熱解性能進(jìn)行研究。通過酸處理后添加堿,考察不同強(qiáng)度的堿對其加氫熱解成焦結(jié)構(gòu)及加氫熱解性能的影響。結(jié)果表明添加的堿破壞了煤中大量的氫鍵,減弱了煤的穩(wěn)定性,促進(jìn)了煤加氫熱解的反應(yīng)活性;其中NaOH的加入阻礙了升溫過程煤中碳晶格單元的生長,不利于煤的石墨化進(jìn)程,煤表面的活性位數(shù)增加,穩(wěn)定性減弱,加氫熱解反應(yīng)活性增加。通過酸處理后添加鈉鹽,考察Na~+及其堿性對酸處理褐煤加氫熱解成焦結(jié)構(gòu)及加氫熱解性能的影響。結(jié)果表明不同鈉鹽對煤樣加氫熱解反應(yīng)性能的催化作用不同,其中鈉鹽的堿性越強(qiáng)催化作用越強(qiáng),其加氫熱解成焦石墨化程度越低,其中以NaOH最為明顯。通過酸處理后添加硝酸鹽金屬離子Ca~(2+)、Na~+、K~+、Ni~(2+)、Fe~(3+),考察金屬離子對酸處理褐煤結(jié)構(gòu)及加氫熱解性能的影響。結(jié)果表明Ca~(2+)、Na~+和K~+的加入使得煤焦的石墨化程度降低,同時(shí)促進(jìn)了煤焦加氫熱解反應(yīng)。通過勝利原煤、酸洗煤和原煤添加NaOH煤樣在常壓和2MPa的壓力下進(jìn)行加氫熱解反應(yīng),考察不同壓力及酸堿性對勝利褐煤加氫熱解成焦結(jié)構(gòu)及加氫熱解性能的影響。結(jié)果表明壓力越高,其成焦石墨化程度越高,加氫熱解性能越好;但是酸處理和添加NaOH對勝利褐煤的加氫熱解作用各不相同,添加NaOH后加氫熱解成焦石墨化程度降低而酸處理則相反。其中以添加NaOH樣品在2MPa的壓力下反應(yīng)性能最優(yōu)。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TQ530.2
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 煤的結(jié)構(gòu)模型及其特性
        1.1.1 煤的結(jié)構(gòu)模型
        1.1.2 褐煤的特性及利用
    1.2 煤的熱解過程及機(jī)理
        1.2.1 煤的熱解過程
        1.2.2 煤熱解過程中的影響因素
        1.2.3 煤的熱解機(jī)理
    1.3 煤加氫熱解機(jī)理
    1.4 煤加氫熱解的影響因素
        1.4.1 反應(yīng)溫度
        1.4.2 反應(yīng)壓力
        1.4.3 催化劑
        1.4.4 煤種
        1.4.5 氣化劑組成
    1.5 研究內(nèi)容與意義
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 主要試劑及實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 煤樣的選取和制備
        2.2.1 煤樣的選取與前處理
        2.2.2 煤樣的制備
    2.3 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)過程
        2.3.1 固定床熱解裝置
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)條件控制及數(shù)據(jù)處理
    2.4 主要表征方法
        2.4.1 工業(yè)分析和元素分析
        2.4.2 紅外光譜
        2.4.3 拉曼光譜
        2.4.4 X射線光電子能譜
第三章 堿對勝利酸洗煤加氫熱解性能的影響
    3.1 基礎(chǔ)表征結(jié)果
        3.1.1 工業(yè)分析和元素分析
        3.1.2 紅外光譜
        3.1.3 拉曼光譜
        3.1.4 X射線光電子能譜
    3.2 結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性
第四章 鈉鹽對勝利酸洗煤加氫熱解性能的影響
    4.1 基礎(chǔ)表征結(jié)果
        4.1.1 工業(yè)分析和元素分析
        4.1.2 紅外光譜
        4.1.3 拉曼光譜
        4.1.4 X射線光電子能譜
    4.2 結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性
第五章 金屬離子對勝利酸洗煤結(jié)構(gòu)與加氫熱解性能的影響
    5.1 基礎(chǔ)表征結(jié)果
        5.1.1 工業(yè)分析和元素分析
        5.1.2 紅外光譜
        5.1.3 拉曼光譜
        5.1.4 X射線光電子能譜
    5.2 結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性
第六章 壓力對不同處理的勝利褐煤加氫熱解性能影響
    6.1 基礎(chǔ)表征結(jié)果
        6.1.1 工業(yè)分析和元素分析
        6.1.2 紅外光譜
        6.1.3 拉曼光譜
        6.1.4 X射線光電子能譜
    6.2 結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝

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