發(fā)布時間：2021-05-17 19:39

　　本文對神木煤熱解和燃燒過程中的硫氮遷移規(guī)律進行了研究。XPS研究結(jié)果表明,隨著溫度的升高,煤中的硫化鐵硫和硫化物硫含量逐漸減少,并在600℃以后基本消失;亞砜型硫含量逐漸降低,700℃以后基本消失;伴隨著500℃左右煤焦油析出的增多,噻吩硫含量略有減少,之后溫度增高縮聚反應(yīng)加劇,噻吩繼續(xù)增加;砜型硫含量逐漸增加,在600℃以后發(fā)生分解而降低;硫酸鹽硫總體呈現(xiàn)增加的趨勢,主要來自硫化鐵與煤內(nèi)部含氧官能團等發(fā)生的反應(yīng)。隨熱解溫度升高,煤中吡啶型氮（N-6）含量先減少后增加;吡咯型氮（N-5）含量逐漸增加,500℃以后轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的N-6;季氮（N-Q）含量逐漸減少;氧化型氮（N-X）含量先增加后減少。對神木煤、蘭炭及其燃燒后灰中的硫氮轉(zhuǎn)變進行XPS分析,結(jié)果顯示,神木煤先經(jīng)過干餾可以得到低硫、低氮、多孔以及比表面積顯著增大的蘭炭,再經(jīng)過燃燒以后,各形態(tài)硫氧化產(chǎn)生的部分SO₂會繼續(xù)與內(nèi)部的CaO發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽硫富集在灰中,硫酸鹽含量比燃燒前增加了近3倍。蘭炭中的總氮含量也隨熱解溫度的升高而明顯減少,經(jīng)過燃燒以后各形態(tài)氮全部以氣態(tài)的形式釋放出去,且排放量也明顯低于神... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點
引言
第1章 文獻綜述
    1.1 國內(nèi)外煤炭資源概況
        1.1.1 世界煤炭資源現(xiàn)狀及分布
        1.1.2 中國煤炭資源現(xiàn)狀及地位
    1.2 煤的燃燒污染和熱解制備蘭炭現(xiàn)狀
        1.2.1 煤炭燃燒排放霧霾污染物
        1.2.2 煤炭燃燒利用中存在的主要問題
        1.2.3 蘭炭的生產(chǎn)及利用現(xiàn)狀
        1.2.4 蘭炭作為替代能源具有節(jié)能減排效果
    1.3 國內(nèi)外對煤和蘭炭(半焦)燃燒特性的研究
        1.3.1 國內(nèi)對煤和蘭炭燃燒特性的研究
        1.3.2 國外對煤和蘭炭燃燒特性的研究
    1.4 煤中硫氮元素遷移規(guī)律的研究
        1.4.1 煤炭中硫元素的研究
        1.4.2 煤中氮的研究
    1.5 研究目標(biāo)與研究內(nèi)容
        1.5.1 研究目標(biāo)
        1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗樣品和儀器
        2.1.1 實驗樣品
        2.1.2 實驗藥品
        2.1.3 實驗儀器
    2.2 快速燃燒-煙氣分析實驗
        2.2.1 實驗裝置
        2.2.2 實驗操作方法
    2.3 神木煤及熱解產(chǎn)物的主要性質(zhì)分析
        2.3.1 基本性質(zhì)分析
        2.3.2 著火點分析
        2.3.3 灰成分分析
        2.3.4 熱穩(wěn)定性分析
        2.3.5 比表面積和孔隙率分析
        2.3.6 煤焦油中硫氮化合物分析
        2.3.7 干餾氣的收集與組分檢測
    2.4 神木煤及其熱解產(chǎn)物的表征
        2.4.1 神木煤及半焦的IR-FTIR分析
        2.4.2 神木煤及半焦的XRD分析
        2.4.3 神木煤及熱解產(chǎn)物的XPS分析
第3章 蘭炭制備過程中S/N遷移規(guī)律研究
    3.1 煤的熱解機理
    3.2 煤的基本性質(zhì)分析
        3.2.1 神木煤和蘭炭的工業(yè)分析、熱值及元素分析
        3.2.2 神木煤與蘭炭的硫形態(tài)與含量分析
        3.2.3 神木煤與蘭炭的BET和灰成分分析
    3.3 神木煤與不同溫度半焦的FT-IR分析檢測
    3.4 神木煤熱解產(chǎn)物中S/N遷移規(guī)律的研究
        3.4.1 不同終溫半焦中不同S/N形態(tài)的遷移分析
        3.4.2 不同終溫干餾氣中含S/N氣體與其他主要組分分析
        3.4.3 神木煤焦油中含S/N化合物的檢測分析
    3.5 蘭炭制備過程中硫氮遷移
    3.6 本章小結(jié)
第4章 蘭炭與煤燃燒有害排放物生成特征
    4.1 蘭炭與煤實驗室條件下燃燒產(chǎn)物排放
        4.1.1 蘭炭與神木煤燃燒氣態(tài)產(chǎn)物的FT-IR分析
        4.1.2 蘭炭及神木煤的SEM分析
        4.1.3 蘭炭、神木煤與其二者燃燒灰的XPS分析
        4.1.4 蘭炭與神木煤燃燒煙氣排放對比
    4.2 蘭炭與不同煤種戶外試燒對比試驗
        4.2.1 試驗樣品和設(shè)備
        4.2.2 蘭炭與其他煤種燃燒現(xiàn)場排放對比圖
        4.2.3 蘭炭與其他煤種燃燒排放的顆粒物檢測
        4.2.4 蘭炭與其他煤種燃燒排放的有害氣體檢測
        4.2.5 蘭炭與其他煤種燃燒熱重分析實驗
    4.3 本章小結(jié)
第5章 蘭炭及其型煤快速燃燒動力學(xué)
    5.1 動力學(xué)模型的建立
    5.2 蘭炭快速燃燒動力學(xué)的研究
        5.2.1 蘭炭快速燃燒快速升溫段縮粒模型和計算結(jié)果
        5.2.2 蘭炭快速燃燒恒溫段縮粒模型和計算結(jié)果
        5.2.3 蘭炭在燃燒過程中各項阻力的變化
    5.3 蘭炭型煤快速燃燒動力學(xué)的研究
        5.3.1 蘭炭型煤快速燃燒升溫段縮核模型和計算結(jié)果
        5.3.2 蘭炭型煤快速燃燒恒溫段縮核模型和計算結(jié)果
        5.3.3 蘭炭型煤在燃燒過程中各項阻力的變化
    5.4 本章小結(jié)
第6章 蘭炭生產(chǎn)工藝中熱量和物料平衡計算
    6.1 三江方爐工藝流程簡介
    6.2 三江方爐工藝結(jié)構(gòu)
    6.3 三江方爐生產(chǎn)蘭炭的熱平衡、物料平衡計算
        6.3.1 .實驗部分
        6.3.2 .結(jié)果和討論
    6.4 .本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻
附錄A 符號說明
附錄B 相關(guān)物性參數(shù)
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
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本文編號：3192329