我國(guó)是煤炭資源利用大國(guó),相比天然氣與石油,煤炭?jī)?chǔ)量相對(duì)豐富。其中,低變質(zhì)煙煤比例超過(guò)40%。該煤種具有“三低一高（低硫、低灰、低磷、高發(fā)熱量）”的特點(diǎn),因此,通過(guò)對(duì)此煤種的分質(zhì)利用,提高利用效率,降低轉(zhuǎn)化成本成為近年來(lái)備受關(guān)注的研究方向。鑒于此,本文以具有代表性的陜北低變質(zhì)煙煤的一種——神府煤為研究對(duì)象,利用熱重-傅立葉變換紅外光譜聯(lián)用儀對(duì)神府煤熱解基礎(chǔ)特性進(jìn)行考察,及利用自建粉-粒流化床熱解實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)神府煤流化特性、快速熱解特性及產(chǎn)物特性進(jìn)行了研究。利用熱重-紅外聯(lián)用儀考察升溫速率、熱解氣氛及添加催化劑對(duì)神府煤熱解過(guò)程的影響,并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。結(jié)果表明,H2氣氛對(duì)神府煤失重行為表現(xiàn)為促進(jìn)作用。四種分子篩催化劑的添加均能促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行,并且以13X催化劑效果最好,其中,2%添加量表現(xiàn)的促進(jìn)作用最為明顯。動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明,H2氣氛下及添加13X催化劑均能降低反應(yīng)活化能。對(duì)自建25mm內(nèi)徑粉-粒流化床熱解實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行流化特性考察可知,床料石英砂最小流化速度為0.17m/s,隨流化氣速增大,半焦收集瓶中半焦質(zhì)量增加,熱態(tài)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)流化氣速為0.34m/s時(shí),床料中半焦存留量不超過(guò)原煤質(zhì)量的... 

【文章來(lái)源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１煤的快速熱解反應(yīng)過(guò)程??Ｆｉｇ．?１－１Ａ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｒａｐｉｄ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??

始建于１９２５年，于１９３４年產(chǎn)量可達(dá)５００ｔ／ｄ，二戰(zhàn)期間納粹德國(guó)使用該工藝生產(chǎn)??烴類及焦油、焦炭產(chǎn)品，二戰(zhàn)結(jié)束之后，由于廉價(jià)石油的興起，該爐型逐漸減少。其工??藝流程如圖１－３所示。煤料自頂部下行加入，熱氣從底部逆流上升進(jìn)行加熱，該爐型對(duì)??原料煤要求須先將粉煤壓塊，塊煤經(jīng)過(guò)干燥段（１５（ｒＣ左右）、干懷段（５００－８５（ｒＣ）及??冷卻段（１００－Ｉ５（ｒｃ）三個(gè)環(huán)節(jié)，最后固態(tài)焦經(jīng)排焦機(jī)構(gòu)排出，而煤氣及循環(huán)氣由干館??段引出，大部分煤氣送到干饋段作為加熱用燃料，液態(tài)焦油經(jīng)冷凝后分離。??７??

圖２－２神府煤Ｎ２氣氛下熱解特性??Ｆｉｇ．?２－２?Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ＳＦ?ｃｏａｌ??圖２－３是神府煤以不同升溫速率熱解氣體析出情況。從圖中可知，隨升溫速率升高，??各氣體析出量呈上升趨勢(shì)。這是由于升溫速率較低，則揮發(fā)分的逸出被煤顆粒內(nèi)部的傳??熱阻力所抑制，在較高升溫速率下則不會(huì)出現(xiàn)此情況［５６］。Ｃ０２氣體在２０（ｒｃ左右開(kāi)始析??出，并且以雙峰形式出現(xiàn)，前一個(gè)峰為神府煤中幾基官能團(tuán)的斷鍵，后一個(gè)峰為碳酸鹽??的分解；４００°ｃ開(kāi)始有大量氣體產(chǎn)物出現(xiàn)，包括ＣＨ４、ＣＯ、脂肪經(jīng)、芳香經(jīng)類化合物，??并且于８０（ｒｃ左右不再析出。??由于原煤中存在不同強(qiáng)度的價(jià)鍵，隨溫度升高，各價(jià)鍵會(huì)按照由低到高的順序發(fā)生??斷鍵，故針對(duì)不同小分子氣體產(chǎn)物來(lái)說(shuō)，其來(lái)源以及析出順序各不相同。ＣＯ自３５（ｒｃ??左右開(kāi)始析出，在５３（ｒｃ左右出現(xiàn)峰值，其主要來(lái)源于原煤中親基及含氧雜環(huán)化合物的??裂解；Ｃ０２在２０（ｒｃ左右即開(kāi)始析出

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3479722