基于我國的能源現(xiàn)狀,對低階煤進(jìn)行資源化利用勢在必行。熱解具有設(shè)備簡單,煤種適應(yīng)性廣,產(chǎn)物豐富等特點(diǎn),是最適合我國的低階煤分級轉(zhuǎn)化路徑。不過在其推廣中,面臨著熱解半焦的大規(guī)模利用問題。對其最可行的利用方式是直接燃燒,這就面臨一個對熱解固體產(chǎn)物進(jìn)行粉碎,以使之適應(yīng)煤粉爐所需粒徑的過程。物料的破碎過程受其本身可磨性的直接影響。因此本文對低階煤在提質(zhì),尤其是熱解過程中可磨性的變化特征進(jìn)行了考察,并通過多種檢測和分析手段,研究了低階煤內(nèi)部理化特性的變化對其可磨性的作用機(jī)理。首先考察了脫水對可磨性影響的作用機(jī)理。選取一種高含水褐煤,在不同脫水速率下進(jìn)行脫水實(shí)驗(yàn)。分析其可磨性的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)脫水速率越大,可磨性的改善越顯著。通過對其微觀結(jié)構(gòu)的分析,指出脫水過程對煤體孔隙結(jié)構(gòu)的破壞,是改善可磨性的根本原因。結(jié)合分形工具對實(shí)驗(yàn)樣品的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),大孔的占比和孔隙的分形維數(shù)與脫水煤樣的可磨性之間有良好的線性相關(guān)性。在研究熱解溫度對低階煤可磨性的影響之前,需要先通過熱解的動力學(xué)過程了解低階煤在熱解過程中經(jīng)歷的大致變化。雙高斯分布式活化能模型（2G-DAEM）對多種低階煤的熱解過程具有良好的擬合效果... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 我國的能源現(xiàn)狀
        1.1.2 低階煤的特點(diǎn)
    1.2 低階煤的分級轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.2.1 褐煤的脫水提質(zhì)技術(shù)
        1.2.2 基于氣化的分級轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.2.3 基于熱解的分級轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.2.4 不同技術(shù)路線的比較及討論
    1.3 熱解固體產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)變化
        1.3.1 煤的熱解過程
        1.3.2 化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化
        1.3.3 物理結(jié)構(gòu)的變化
    1.4 提質(zhì)煤的可磨性及其影響因素
        1.4.1 研究提質(zhì)煤可磨性的意義
        1.4.2 影響因素
    1.5 本文研究的目的及內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內(nèi)容
2 脫水提高褐煤可磨性的作用機(jī)理
    2.1 引言
    2.2. 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)煤樣制備
        2.2.2 加熱干燥實(shí)驗(yàn)
        2.2.3 可磨性實(shí)驗(yàn)
        2.2.4 掃描電鏡及壓汞實(shí)驗(yàn)
        2.2.5 分形維數(shù)計(jì)算模型
    2.3 重復(fù)性分析
    2.4 SEM結(jié)果分析
    2.5 可磨性分析
    2.6 孔隙特征與可磨性的關(guān)系
        2.6.1 孔隙的分布規(guī)律與可磨性的關(guān)聯(lián)
        2.6.2 孔隙的分形特征與可磨性的關(guān)聯(lián)
    2.7 本章小結(jié)
3 低階煤熱解的分布式活化能模型
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)煤樣制備
        3.2.2 FTIR實(shí)驗(yàn)
        3.2.3 TG實(shí)驗(yàn)
        3.2.4 雙高斯分布式熱解動力學(xué)模型
    3.3 TG-DTG結(jié)果分析
    3.4 FTIR結(jié)果分析
    3.5 2G-DAEM模型的擬合結(jié)果
    3.6 結(jié)合化學(xué)結(jié)構(gòu)的活化能分布分析
    3.7 本章小結(jié)
4 塑性階段對低階煤熱解產(chǎn)物可磨性的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)煤樣制備
        4.2.2 熱解及干燥實(shí)驗(yàn)
        4.2.3 可磨性實(shí)驗(yàn)
        4.2.4 SEM、MIP與TG實(shí)驗(yàn)
        4.2.5 X射線衍射與氮吸附實(shí)驗(yàn)
        4.2.6 氮吸附實(shí)驗(yàn)
        4.2.7 氣相色譜實(shí)驗(yàn)
    4.3 破碎實(shí)驗(yàn)重復(fù)性分析
    4.4 可磨性分析
    4.5 TG結(jié)果分析
    4.6 輕質(zhì)揮發(fā)分反應(yīng)
    4.7 內(nèi)部形貌及孔隙結(jié)構(gòu)分析
        4.7.1 形貌的SEM分析
        4.7.2 孔隙結(jié)構(gòu)及其分形特征
    4.8 碳微晶結(jié)構(gòu)的分析
    4.9 本章小結(jié)
5 低階煤熱解產(chǎn)物可磨性隨溫度變化的規(guī)律
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 樣品制備
        5.2.2 熱解實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 可磨性實(shí)驗(yàn)
        5.2.4 檢測手段
    5.3 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)
    5.4 可磨性分析
    5.5 化學(xué)結(jié)構(gòu)及反應(yīng)過程分析
        5.5.1 靜態(tài)化學(xué)結(jié)構(gòu)分析
        5.5.2 TG實(shí)驗(yàn)的分析
        5.5.3 GC實(shí)驗(yàn)分析
    5.6 孔隙結(jié)構(gòu)的分析
    5.7 碳微晶結(jié)構(gòu)的分析與表征可磨性變化的指標(biāo)
    5.8 褐煤高溫?zé)峤猱a(chǎn)物的可磨性
    5.9 本章小結(jié)
6 熱解半焦與煤混磨的粉碎特征的分形研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 破碎實(shí)驗(yàn)
        6.2.2 粒度分布的測量
    6.3 粒度分布分析
        6.3.1 水分對褐煤粒度的影響
        6.3.2 原煤與半焦混磨的粒度分布特征
    6.4 粒度分布的分形特征與內(nèi)在破碎機(jī)理
        6.4.1 分形維數(shù)與破碎能耗模型
        6.4.2 粒度分布的單一分形分析
        6.4.3 粒度分布的多段式分形分析
    6.5 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄1
作者簡介



本文編號：3168709