發(fā)布時(shí)間：2021-01-26 15:18

　　熱解是利用長(zhǎng)焰煤、褐煤等低階煤的重要技術(shù)之一,對(duì)我國(guó)尤其重要,因?yàn)槠湔嘉覈?guó)煤炭資源總量的55%以上,但是國(guó)內(nèi)外仍沒有同時(shí)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行的成功產(chǎn)業(yè)化低階煤熱解技術(shù),是當(dāng)前煤轉(zhuǎn)化科學(xué)與技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所通過在外熱式煤熱解固定床/移動(dòng)床中加裝內(nèi)構(gòu)件,以提高對(duì)煤顆粒的傳熱效率、調(diào)控?zé)峤夥磻?yīng),有效提高了焦油和熱解氣的產(chǎn)率和品質(zhì),形成了一種新型的外熱式內(nèi)構(gòu)件固定床/移動(dòng)床煤熱解技術(shù)。在該工藝的設(shè)計(jì)放大過程中,需要對(duì)熱解反應(yīng)器中的流動(dòng)、傳熱和熱解反應(yīng)等關(guān)鍵問題進(jìn)行深入探索。本課題通過開展外熱式固定床煤熱解反應(yīng)器的數(shù)值模擬研究,旨在探索煤熱解反應(yīng)機(jī)理、深入了解反應(yīng)器內(nèi)的傳熱、流動(dòng)、反應(yīng)特征,認(rèn)識(shí)內(nèi)構(gòu)件對(duì)煤熱解反應(yīng)的調(diào)控機(jī)制,以期為該工藝的放大、優(yōu)化和工程設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。本論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:（1）煤熱解機(jī)理研究�；赟hinn次煙煤分子結(jié)構(gòu)模型,采用反應(yīng)分子動(dòng)力學(xué)（ReaxFFMD）方法進(jìn)行了煤分子的熱解模擬。首先考察了溫度、升溫速率對(duì)熱解產(chǎn)物分布的影響,發(fā)現(xiàn)隨熱解溫度升高,熱解程度加深,高溫下焦油二次反應(yīng)顯著,呈現(xiàn)出焦油產(chǎn)率先增大后減小的趨勢(shì);升至相同的終溫,升溫... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：205 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２低階煤熱解利用的產(chǎn)業(yè)鏈（張純，２０１５）??

條件下使煤中富氫低碳組分以優(yōu)質(zhì)液態(tài)（焦油）和氣態(tài)（煤氣）的能源或化工原料產(chǎn)??出（郭樹才，２００６），這對(duì)于油氣資源緊缺的中國(guó)來說具有重要的戰(zhàn)略意義。??圖１．２所示為低階煤通過熱解技術(shù)利用的產(chǎn)業(yè)鏈（張純，２０１５），通過煤熱解，??可以從煤中提取出煤氣、焦油、半焦等產(chǎn)品。焦油一般為煤熱解的主要目標(biāo)產(chǎn)物，可??以通過焦油加氫制取燃料油或提取高價(jià)值的芳香環(huán)化學(xué)品。熱解煤氣富含氫氣和甲烷，??可用于城市煤氣，也可用于燃燒發(fā)電或用來合成氨、甲醇等。而殘留的固態(tài)半焦可以??作為燃燒和氣化原料，通過熱解后半焦所含的污染物減少，相比煤炭的直接燃燒或氣??化更有利于環(huán)境保護(hù)。此外熱解后半焦可用于制備活性炭或冶金行業(yè)。因此，熱解??是實(shí)現(xiàn)低階煤清潔轉(zhuǎn)化最有效的技術(shù)之一。??—＞?Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ?＞?Ｐｏｗｅｒ，?Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ??Ｇａｓ????????＞?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?＞?Ａｍｍｏｎｉａ，?Ｍｅｔｈａｎｏｌ，?ｅｔｃ．??Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?＞?Ｈｙｄｒｏｇｅｎ

?低階煤是指處于低變質(zhì)階段的煤種，主要包含有褐煤和低變質(zhì)煙煤，其中，低變??質(zhì)煙煤又可以分為長(zhǎng)焰煤、不粘煤和弱粘煤。圖１．３中給出了不同煤種的典型分子結(jié)??構(gòu)模型（（ａ）次煙煤，（ｂ）煙煤，（ｃ）無煙煤）。和煙煤、無煙煤相比，低階煤（次??煙煤）中芳香環(huán)的縮合程度較小，且其橋鍵、側(cè)鏈和含氧官能團(tuán)的數(shù)目較多。低階煤??表現(xiàn)出揮發(fā)分高、氧含量高、灰分少、硫分少、反應(yīng)活性好等特征。??２．

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]低變質(zhì)煤熱解—?dú)饣詈瞎に嚹M優(yōu)化研究[D]. 秦麗娜.西安科技大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3001338