發(fā)布時間：2021-02-10 01:42

　　在我國煤炭資源分布中,褐煤、次煙煤等低階煤占比達40%以上,由于低階煤含氧量高、內在水分高、發(fā)熱量低,直接燃燒利用并無優(yōu)勢。因此,基于低階煤是由大量芳香結構單元通過橋鍵相連的化學結構特點,在適當溫度下對其加熱解聚,促進橋鍵斷裂,獲取附加值較高的油、氣產物,提高固體半焦的含碳量,是實現(xiàn)低階煤清潔高效梯級利用的一條重要途徑。相比煤直接加熱解聚的熱解,在低階煤熱解過程中加入催化劑有助于促進煤中較高能量橋鍵斷裂,調控氫自由基穩(wěn)定,提高熱解轉化率,改變熱解產物分布。低階煤催化解聚過程通過創(chuàng)新催化劑及其加入方式,使催化劑直接參與煤大分子中的斷鍵、交聯(lián)等反應,可在低催化劑用量（0.1 wt%）下,有效提高熱解反應效率。由于低階煤催化解聚過程中涉及大量復雜反應,不同催化劑、不同煤種交互作用機理差異加劇了過程的復雜性,因此為了深入理解催化解聚過程特點,以及后續(xù)催化解聚過程的工業(yè)放大,需要建立低階煤催化解聚過程的宏觀動力學模型,定量描述過程變化趨勢、特點,對過程做定量分析與預測。本文首先使用化學滲透脫揮發(fā)分（CPD）模型結合陜西長焰煤的催化解聚實驗,對低階煤熱解和使用FeCl₃、Zn... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 我國煤炭資源的特點
        1.1.2 低階煤利用研究現(xiàn)狀
    1.2 低階煤熱解研究進展
        1.2.1 煤熱解
        1.2.2 煤熱解機理及動力學模型的研究
    1.3 低階煤催化熱解
        1.3.1 煤催化熱解研究進展
        1.3.2 熱解催化劑的分類
    1.4 本文研究意義與內容
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 研究內容
第二章 低階煤催化解聚宏觀動力學模型的建立
    2.1 CPD模型構建
        2.1.1 CPD模型機理
        2.1.2 滲透統(tǒng)計理論
        2.1.3 拉烏爾定律
        2.1.4 交聯(lián)子模型
    2.2 低階煤結構參數(shù)分析
    2.3 催化解聚反應動力學參數(shù)
    2.4 催化解聚實驗
        2.4.1 實驗煤樣物性分析
        2.4.2 催化劑的添加
        2.4.3 實驗裝置與熱解程序
第三章 低階煤催化解聚過程分析討論
    3.1 低階煤催化解聚實驗結果
    3.2 CPD模型計算與實驗結果對比
    3.3 原煤熱解與催化解聚過程對比分析
    3.4 煤結構參數(shù)變化對催化解聚產物產率影響
    3.5 動力學參數(shù)變化對焦油釋放量影響
    3.6 本章小結
第四章 低階煤催化解聚輕質氣體產物分布模型的建立
    4.1 引言
    4.2 CPD-FG模型的建立
        4.2.1 CPD-FG模型反應機理
        4.2.2 輕質氣體前軀體官能團相對含量的確定
        4.2.3 催化解聚輕質氣體反應動力學參數(shù)
    4.3 結果與討論
        4.3.1 原煤熱解模擬與實驗結果對比
        4.3.2 低階煤催化解聚模擬與實驗結果對比
        4.3.3 原煤熱解與催化解聚生成輕質氣體組分對比分析
        4.3.4 加熱速率、壓力對低階煤催化解聚的影響
    4.4 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：3026579