典型煤種快速熱解焦的氣化反應(yīng)性實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-25 13:49
在煤炭清潔利用技術(shù)領(lǐng)域中,煤氣化技術(shù)不僅占據(jù)首要地位,同時(shí)具有廣闊的發(fā)展前景,F(xiàn)行高效大型煤氣化技術(shù)多以氣流床氣化技術(shù)為主,氣化條件很苛刻,涉及高溫、高壓以及復(fù)雜多相流動(dòng)等條件。本課題的主要研究?jī)?nèi)容就是以氣流床氣化技術(shù)為背景,以我國(guó)五種典型氣化用煤(其中涉及煤種:煙煤、褐煤和無(wú)煙煤)為研究對(duì)象,在高溫沉降爐中制取接近真實(shí)氣化過(guò)程中生成的快速熱解焦,并對(duì)原煤及煤焦進(jìn)行物理化學(xué)結(jié)構(gòu)分析。這種五種原煤孔隙結(jié)構(gòu)存在明顯差異,褐煤和煙煤中含有豐富的大孔和中孔,褐煤以大孔為主,煙煤則以中孔為主,而無(wú)煙煤中含有豐富的微孔。同時(shí),在成焦之后,HM-1-char、YM-1-char以YM-2-char形成了較多的大孔結(jié)構(gòu)。紅外光譜顯示,快速熱解焦中,仍然還有一定量的含氧官能團(tuán),表明快速熱解焦仍保留一定的氣化活性。利用積分分布活化能法(DAEM)求取五種快速熱解焦的氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)。這種方法可以獲得活化能隨轉(zhuǎn)化率的變化曲線(xiàn)關(guān)系,有助于我們了解整個(gè)氣化反應(yīng)過(guò)程中,反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律。曲線(xiàn)表明,前期反應(yīng)活化能變化受殘余揮發(fā)份影響比較嚴(yán)重,同時(shí)后期反應(yīng)活化能曲線(xiàn)較為穩(wěn)定,說(shuō)明DAEM法應(yīng)用氣化反應(yīng),并不...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 國(guó)內(nèi)外的主要煤氣化技術(shù)
1.2.2 煤氣化的影響因素
1.2.3 煤氣化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.2.4 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡(jiǎn)析
1.3 本文的研究目的及主要內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹及樣品制備
2.1 引言
2.2 高溫沉降爐(HDTF)簡(jiǎn)介
2.2.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)介紹
2.2.2 試驗(yàn)臺(tái)調(diào)試
2.3 煤焦的制取
2.3.1 實(shí)驗(yàn)樣品
2.3.2 煤焦停留時(shí)間的討論
2.4 原煤/煤焦的孔隙分析
2.4.1 孔隙結(jié)構(gòu)的測(cè)量
2.4.2 原煤及煤焦的孔隙結(jié)構(gòu)測(cè)量結(jié)果和分析
2.5 原煤/煤焦的紅外光譜分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 煤焦的CO_2氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算
3.1 引言
3.2 幾種典型的氣化反應(yīng)模型簡(jiǎn)述
3.3 分布活化能法(DAEM)的介紹
3.4 動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算
3.4.1 熱重實(shí)驗(yàn)臺(tái)下的氣化實(shí)驗(yàn)
3.4.2 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算
3.4.3 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 煤焦的CO_2氣化反應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 基于熱裂解-氣相聯(lián)用的煤及煤焦的CO_2氣化反應(yīng)性的測(cè)定
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)臺(tái)介紹
4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.3 基于高溫沉降爐下的煤焦的CO_2氣化反應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)
4.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)工況
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理說(shuō)明
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]現(xiàn)代煤氣化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用綜述[J]. 汪壽建. 化工進(jìn)展. 2016(03)
[2]水蒸氣氣氛煤中溫催化氣化動(dòng)力學(xué)研究[J]. 王西明,王興軍,陳凡敏,劉海峰,于廣鎖,王輔臣. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]滴管爐內(nèi)不同煤階煤焦水蒸氣氣化反應(yīng)特性[J]. 丁路,周志杰,趙冰,霍威,于廣鎖. 化工學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]基于傅里葉紅外光譜的高溫煤焦表面化學(xué)結(jié)構(gòu)特性分析[J]. 李慶釗,林柏泉,趙長(zhǎng)遂,武衛(wèi)芳. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(32)
[5]煤快速熱解固相和氣相產(chǎn)物生成規(guī)律[J]. 袁帥,陳雪莉,李軍,代正華,周志杰,王輔臣. 化工學(xué)報(bào). 2011(05)
[6]兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)及工程應(yīng)用[J]. 許世森,王保民. 化工進(jìn)展. 2010(S1)
[7]煤氣化特性研究的現(xiàn)狀與展望[J]. 劉典福. 能源研究與管理. 2010(01)
[8]航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)淺析[J]. 孫永才,劉偉. 化肥工業(yè). 2010(01)
[9]沉降爐中粉煤氣化的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃鳳豹,張忠孝,張守玉,陳國(guó)艷,陸成. 潔凈煤技術(shù). 2010(01)
[10]不同彬縣焦的水蒸氣氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[J]. 劉鐵峰,房倚天,王洋. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
博士論文
[1]低階煤熱解半焦的氣化反應(yīng)特性研究[D]. 范冬梅.中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2013
[2]高溫條件下NO-焦炭反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究[D]. 張聚偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]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(shī)勇.華東理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]富氧條件下典型煤焦燃燒特性及燃燒動(dòng)力學(xué)的研究[D]. 王悅新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]反應(yīng)條件對(duì)氣流床煤氣化過(guò)程及其灰渣特征的影響[D]. 徐旭輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]煤焦的CO2氣化反應(yīng)性熱重研究[D]. 胡軍印.西北大學(xué) 2007
[4]高溫煤氣化動(dòng)力學(xué)及兩段式氣化爐的模型研究[D]. 胡文斌.清華大學(xué) 2005
本文編號(hào):3205449
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 國(guó)內(nèi)外的主要煤氣化技術(shù)
1.2.2 煤氣化的影響因素
1.2.3 煤氣化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.2.4 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡(jiǎn)析
1.3 本文的研究目的及主要內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹及樣品制備
2.1 引言
2.2 高溫沉降爐(HDTF)簡(jiǎn)介
2.2.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)介紹
2.2.2 試驗(yàn)臺(tái)調(diào)試
2.3 煤焦的制取
2.3.1 實(shí)驗(yàn)樣品
2.3.2 煤焦停留時(shí)間的討論
2.4 原煤/煤焦的孔隙分析
2.4.1 孔隙結(jié)構(gòu)的測(cè)量
2.4.2 原煤及煤焦的孔隙結(jié)構(gòu)測(cè)量結(jié)果和分析
2.5 原煤/煤焦的紅外光譜分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 煤焦的CO_2氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算
3.1 引言
3.2 幾種典型的氣化反應(yīng)模型簡(jiǎn)述
3.3 分布活化能法(DAEM)的介紹
3.4 動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算
3.4.1 熱重實(shí)驗(yàn)臺(tái)下的氣化實(shí)驗(yàn)
3.4.2 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算
3.4.3 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 煤焦的CO_2氣化反應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 基于熱裂解-氣相聯(lián)用的煤及煤焦的CO_2氣化反應(yīng)性的測(cè)定
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)臺(tái)介紹
4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.3 基于高溫沉降爐下的煤焦的CO_2氣化反應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)
4.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)工況
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理說(shuō)明
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]現(xiàn)代煤氣化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用綜述[J]. 汪壽建. 化工進(jìn)展. 2016(03)
[2]水蒸氣氣氛煤中溫催化氣化動(dòng)力學(xué)研究[J]. 王西明,王興軍,陳凡敏,劉海峰,于廣鎖,王輔臣. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]滴管爐內(nèi)不同煤階煤焦水蒸氣氣化反應(yīng)特性[J]. 丁路,周志杰,趙冰,霍威,于廣鎖. 化工學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]基于傅里葉紅外光譜的高溫煤焦表面化學(xué)結(jié)構(gòu)特性分析[J]. 李慶釗,林柏泉,趙長(zhǎng)遂,武衛(wèi)芳. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(32)
[5]煤快速熱解固相和氣相產(chǎn)物生成規(guī)律[J]. 袁帥,陳雪莉,李軍,代正華,周志杰,王輔臣. 化工學(xué)報(bào). 2011(05)
[6]兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)及工程應(yīng)用[J]. 許世森,王保民. 化工進(jìn)展. 2010(S1)
[7]煤氣化特性研究的現(xiàn)狀與展望[J]. 劉典福. 能源研究與管理. 2010(01)
[8]航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)淺析[J]. 孫永才,劉偉. 化肥工業(yè). 2010(01)
[9]沉降爐中粉煤氣化的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃鳳豹,張忠孝,張守玉,陳國(guó)艷,陸成. 潔凈煤技術(shù). 2010(01)
[10]不同彬縣焦的水蒸氣氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[J]. 劉鐵峰,房倚天,王洋. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
博士論文
[1]低階煤熱解半焦的氣化反應(yīng)特性研究[D]. 范冬梅.中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2013
[2]高溫條件下NO-焦炭反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究[D]. 張聚偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]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(shī)勇.華東理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]富氧條件下典型煤焦燃燒特性及燃燒動(dòng)力學(xué)的研究[D]. 王悅新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]反應(yīng)條件對(duì)氣流床煤氣化過(guò)程及其灰渣特征的影響[D]. 徐旭輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]煤焦的CO2氣化反應(yīng)性熱重研究[D]. 胡軍印.西北大學(xué) 2007
[4]高溫煤氣化動(dòng)力學(xué)及兩段式氣化爐的模型研究[D]. 胡文斌.清華大學(xué) 2005
本文編號(hào):3205449
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