堿土金屬鈣對(duì)勝利褐煤焦水蒸氣氣化催化作用的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-08 06:44
我國(guó)褐煤儲(chǔ)量極其豐富,因其含水量大、揮發(fā)分高、發(fā)熱量低和熱穩(wěn)定性差等特點(diǎn),決定它更適宜通過煤氣化技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效、潔凈利用。褐煤的低溫催化水蒸氣氣化有著諸多的優(yōu)勢(shì),如降低褐煤的起始?xì)饣瘻囟、制備富氫合成氣、減少工藝成本、降低能源消耗等。本文選用勝利褐煤為試驗(yàn)對(duì)象,通過XRD和FTIR等表征手段,研究不同熱解溫度、不同鈣鹽及添加方式和不同氧化鈣添加量對(duì)褐煤焦水蒸氣氣化性能的影響。通過不同熱解溫度(500、700、900和1100℃)制備原煤焦、酸洗焦以及礦物質(zhì)-焦,試驗(yàn)結(jié)果表明,礦物質(zhì)-焦由于有氧化鈣的添加,其氣化性能較酸洗焦有較明顯的提高,部分焦樣甚至優(yōu)于原煤焦,且隨著熱解溫度的升高,這種趨勢(shì)尤為明顯。通過不同方式(機(jī)械法與浸漬法)添加鈣鹽(Ca O、Ca(NO3)2、Ca Cl2、Ca(Ac)2)以及不同制焦順序(礦物質(zhì)-焦與焦-礦物質(zhì))制備高溫煤焦,試驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于浸漬法添加不同鈣鹽制得的焦樣,其水蒸氣氣化性能SL+-ACI-J>SL+-OI-J>SL+-NO3I-J>SL+-ClI-J;對(duì)于機(jī)械法而言,SL+-OM-J>SL+-AcM-J>SL+-NO...
【文章來源】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 褐煤資源及其利用現(xiàn)狀
1.1.1 褐煤的分布
1.1.2 褐煤的特性
1.1.3 褐煤的利用
1.2 褐煤熱解及影響因素
1.2.1 褐煤催化熱解研究現(xiàn)狀
1.2.2 褐煤熱解影響因素
1.3 褐煤氣化及影響因素
1.3.1 褐煤催化氣化研究現(xiàn)狀
1.3.2 褐煤氣化影響因素
1.4 堿土金屬鈣對(duì)褐煤熱解及氣化的研究現(xiàn)狀
1.5 煤氣化反應(yīng)熱力學(xué)
1.6 研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 試驗(yàn)方法及設(shè)備
2.1 主要試劑及試驗(yàn)儀器
2.2 煤樣的選取與制備
2.2.1 原煤煤樣
2.2.2 鹽酸處理煤樣
2.2.3 堿土金屬鈣的添加
2.2.4 煤焦的制備
2.3 煤樣的表征
2.3.1 工業(yè)分析
2.3.2 FT-IR
2.3.3 XRD
2.4 氣化反應(yīng)性測(cè)試
2.4.1 氣化反應(yīng)性測(cè)試流程及方法
2.4.2 空白實(shí)驗(yàn)
2.4.3 內(nèi)、外擴(kuò)散的消除
2.5 不同金屬離子對(duì)勝利褐煤水蒸氣氣化影響
第三章 不同熱解條件對(duì)褐煤焦催化氣化的影響
3.1 試驗(yàn)部分
3.1.1 試驗(yàn)樣品
3.2 熱解收率
3.3 工業(yè)分析
3.4 FT-IR
3.5 等溫水蒸氣氣化反應(yīng)性能
3.5.1 合成氣生成速率和收率
2/CO"> 3.5.2 合成氣組成和H2/CO
3.5.3 碳轉(zhuǎn)化率
3.6 等溫水蒸氣氣化反應(yīng)熱力學(xué)分析
1和β2"> 3.6.1 平衡指數(shù)β1和β2
3.6.2 WGSR進(jìn)度ξ
3.7 本章小結(jié)
第四章 不同鈣鹽的添加對(duì)褐煤焦催化氣化的影響
4.1 試驗(yàn)部分
4.1.1 試驗(yàn)樣品
4.2 機(jī)械法添加(礦物質(zhì)-焦)
4.2.1 熱解收率
4.2.2 工業(yè)分析
4.2.3 FT-IR
4.2.4 合成氣生成速率
4.3 浸漬法添加(礦物質(zhì)-焦)
4.3.1 熱解收率
4.3.2 工業(yè)分析
4.3.3 FT-IR
4.3.4 合成氣生成速率
4.4 機(jī)械法與浸漬法對(duì)比(礦物質(zhì)-焦)
4.4.1 合成氣累積收率對(duì)比
4.4.2 合成氣組成對(duì)比
2 /CO對(duì)比"> 4.4.3 H2/CO對(duì)比
4.4.4 碳轉(zhuǎn)化率對(duì)比
1和β2"> 4.4.5 平衡指數(shù)β1和β2
4.4.6 WGSR進(jìn)度ξ
4.5 機(jī)械法與浸漬法對(duì)比(焦-礦物質(zhì))
4.5.1 工業(yè)分析對(duì)比
4.5.2 FT-IR對(duì)比
4.5.3 合成氣生成速率對(duì)比
4.5.4 合成氣累積收率對(duì)比
4.5.5 合成氣組成對(duì)比
2 /CO對(duì)比"> 4.5.6 H2/CO對(duì)比
4.5.7 碳轉(zhuǎn)化率對(duì)比
1和β2對(duì)比"> 4.5.6 平衡指數(shù)β1和β2對(duì)比
4.5.7 WGSR進(jìn)度ξ對(duì)比
4.6 本章小結(jié)
第五章 氧化鈣不同添加量對(duì)褐煤焦催化氣化影響
5.1 試驗(yàn)部分
5.1.1 試驗(yàn)樣品
5.2 熱解收率
5.3 工業(yè)分析
5.4 FT-IR
5.5 XRD
5.6 等溫水蒸氣氣化反應(yīng)性能
5.6.1 合成氣生成速率和收率
2/CO"> 5.6.2 合成氣組成和H2/CO
5.6.3 碳轉(zhuǎn)化率
5.7 等溫水蒸氣氣化反應(yīng)熱力學(xué)分析
1和β2"> 5.7.1 平衡指數(shù)β1和β2
5.7.2 WGSR進(jìn)度ξ
5.8 堿土金屬鈣存在形式
5.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蒙古國(guó)巴嘎諾爾(Baganuur)褐煤水蒸氣氣化制富氫合成氣及其固有礦物質(zhì)的催化作用[J]. 傲云寶勒德,張楹斗,周晨亮,李陽,陳琛,智科端,宋銀敏,滕英躍,何潤(rùn)霞,劉全生. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[2]勝利褐煤水蒸氣氣化制富氫合成氣及其固有礦物質(zhì)的催化作用[J]. 周晨亮,劉全生,李陽,智科端,滕英躍,宋銀敏. 化工學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]典型煤種CO2氣化過程中產(chǎn)物的析出特性[J]. 萬斌,石金明,向軍. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2012(04)
[4]鉀鹽添加量及煤焦粒度對(duì)兩段組合式氣化工藝的影響[J]. 蘇攀,王亦飛,金渭龍,于廣鎖,王輔臣. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[5]褐煤焦中的礦物質(zhì)對(duì)氣化動(dòng)力學(xué)的影響[J]. 任海君,張永奇,房倚天,黃戒介,王洋. 化學(xué)工程. 2010(10)
[6]褐煤干餾半焦揮發(fā)分殘留率的研究[J]. 王子兵,康占肖,楊建山. 中國(guó)煤炭. 2010(09)
[7]基于最優(yōu)夾點(diǎn)溫差的換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 楊宏軍,李靜. 能源工程. 2010(01)
[8]開發(fā)錫林郭勒盟褐煤資源改善我國(guó)能源布局[J]. 黃毅誠(chéng). 節(jié)能與環(huán)保. 2009(10)
[9]加壓下中國(guó)典型煤水蒸氣氣化的基礎(chǔ)研究[J]. 李春玉,趙建濤,房倚天,王洋. 現(xiàn)代化工. 2009(S1)
[10]褐煤吸附鈀的研究[J]. 馮孔方,胡漢,朱云. 稀有金屬. 2009(03)
博士論文
[1]不同煤焦的理化性質(zhì)及高溫氣化反應(yīng)特性研究[D]. 吳詩勇.華東理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]褐煤的脫水提質(zhì)及干燥/熱分解動(dòng)力學(xué)研究[D]. 王濤.大連理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3070602
【文章來源】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 褐煤資源及其利用現(xiàn)狀
1.1.1 褐煤的分布
1.1.2 褐煤的特性
1.1.3 褐煤的利用
1.2 褐煤熱解及影響因素
1.2.1 褐煤催化熱解研究現(xiàn)狀
1.2.2 褐煤熱解影響因素
1.3 褐煤氣化及影響因素
1.3.1 褐煤催化氣化研究現(xiàn)狀
1.3.2 褐煤氣化影響因素
1.4 堿土金屬鈣對(duì)褐煤熱解及氣化的研究現(xiàn)狀
1.5 煤氣化反應(yīng)熱力學(xué)
1.6 研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 試驗(yàn)方法及設(shè)備
2.1 主要試劑及試驗(yàn)儀器
2.2 煤樣的選取與制備
2.2.1 原煤煤樣
2.2.2 鹽酸處理煤樣
2.2.3 堿土金屬鈣的添加
2.2.4 煤焦的制備
2.3 煤樣的表征
2.3.1 工業(yè)分析
2.3.2 FT-IR
2.3.3 XRD
2.4 氣化反應(yīng)性測(cè)試
2.4.1 氣化反應(yīng)性測(cè)試流程及方法
2.4.2 空白實(shí)驗(yàn)
2.4.3 內(nèi)、外擴(kuò)散的消除
2.5 不同金屬離子對(duì)勝利褐煤水蒸氣氣化影響
第三章 不同熱解條件對(duì)褐煤焦催化氣化的影響
3.1 試驗(yàn)部分
3.1.1 試驗(yàn)樣品
3.2 熱解收率
3.3 工業(yè)分析
3.4 FT-IR
3.5 等溫水蒸氣氣化反應(yīng)性能
3.5.1 合成氣生成速率和收率
2/CO"> 3.5.2 合成氣組成和H2/CO
3.5.3 碳轉(zhuǎn)化率
3.6 等溫水蒸氣氣化反應(yīng)熱力學(xué)分析
1和β2"> 3.6.1 平衡指數(shù)β1和β2
3.7 本章小結(jié)
第四章 不同鈣鹽的添加對(duì)褐煤焦催化氣化的影響
4.1 試驗(yàn)部分
4.1.1 試驗(yàn)樣品
4.2 機(jī)械法添加(礦物質(zhì)-焦)
4.2.1 熱解收率
4.2.2 工業(yè)分析
4.2.3 FT-IR
4.2.4 合成氣生成速率
4.3 浸漬法添加(礦物質(zhì)-焦)
4.3.1 熱解收率
4.3.2 工業(yè)分析
4.3.3 FT-IR
4.3.4 合成氣生成速率
4.4 機(jī)械法與浸漬法對(duì)比(礦物質(zhì)-焦)
4.4.1 合成氣累積收率對(duì)比
4.4.2 合成氣組成對(duì)比
2
4.4.4 碳轉(zhuǎn)化率對(duì)比
1和β2"> 4.4.5 平衡指數(shù)β1和β2
4.5 機(jī)械法與浸漬法對(duì)比(焦-礦物質(zhì))
4.5.1 工業(yè)分析對(duì)比
4.5.2 FT-IR對(duì)比
4.5.3 合成氣生成速率對(duì)比
4.5.4 合成氣累積收率對(duì)比
4.5.5 合成氣組成對(duì)比
2
4.5.7 碳轉(zhuǎn)化率對(duì)比
1和β2對(duì)比"> 4.5.6 平衡指數(shù)β1和β2對(duì)比
4.5.7 WGSR進(jìn)度ξ對(duì)比
4.6 本章小結(jié)
第五章 氧化鈣不同添加量對(duì)褐煤焦催化氣化影響
5.1 試驗(yàn)部分
5.1.1 試驗(yàn)樣品
5.2 熱解收率
5.3 工業(yè)分析
5.4 FT-IR
5.5 XRD
5.6 等溫水蒸氣氣化反應(yīng)性能
5.6.1 合成氣生成速率和收率
2/CO"> 5.6.2 合成氣組成和H2/CO
5.6.3 碳轉(zhuǎn)化率
5.7 等溫水蒸氣氣化反應(yīng)熱力學(xué)分析
1和β2"> 5.7.1 平衡指數(shù)β1和β2
5.8 堿土金屬鈣存在形式
5.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蒙古國(guó)巴嘎諾爾(Baganuur)褐煤水蒸氣氣化制富氫合成氣及其固有礦物質(zhì)的催化作用[J]. 傲云寶勒德,張楹斗,周晨亮,李陽,陳琛,智科端,宋銀敏,滕英躍,何潤(rùn)霞,劉全生. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[2]勝利褐煤水蒸氣氣化制富氫合成氣及其固有礦物質(zhì)的催化作用[J]. 周晨亮,劉全生,李陽,智科端,滕英躍,宋銀敏. 化工學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]典型煤種CO2氣化過程中產(chǎn)物的析出特性[J]. 萬斌,石金明,向軍. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2012(04)
[4]鉀鹽添加量及煤焦粒度對(duì)兩段組合式氣化工藝的影響[J]. 蘇攀,王亦飛,金渭龍,于廣鎖,王輔臣. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[5]褐煤焦中的礦物質(zhì)對(duì)氣化動(dòng)力學(xué)的影響[J]. 任海君,張永奇,房倚天,黃戒介,王洋. 化學(xué)工程. 2010(10)
[6]褐煤干餾半焦揮發(fā)分殘留率的研究[J]. 王子兵,康占肖,楊建山. 中國(guó)煤炭. 2010(09)
[7]基于最優(yōu)夾點(diǎn)溫差的換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 楊宏軍,李靜. 能源工程. 2010(01)
[8]開發(fā)錫林郭勒盟褐煤資源改善我國(guó)能源布局[J]. 黃毅誠(chéng). 節(jié)能與環(huán)保. 2009(10)
[9]加壓下中國(guó)典型煤水蒸氣氣化的基礎(chǔ)研究[J]. 李春玉,趙建濤,房倚天,王洋. 現(xiàn)代化工. 2009(S1)
[10]褐煤吸附鈀的研究[J]. 馮孔方,胡漢,朱云. 稀有金屬. 2009(03)
博士論文
[1]不同煤焦的理化性質(zhì)及高溫氣化反應(yīng)特性研究[D]. 吳詩勇.華東理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]褐煤的脫水提質(zhì)及干燥/熱分解動(dòng)力學(xué)研究[D]. 王濤.大連理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3070602
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3070602.html
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