發(fā)布時間：2021-12-09 17:28

　　煤的熱解是煤炭資源通過熱化學轉化實現(xiàn)高效清潔利用的重要方法和關鍵過程。通過對煤巖顯微組分的化學組成和結構特征進行深入研究,利用不同顯微組分天然的大分子結構差異性來調控熱解產(chǎn)物分布,可以實現(xiàn)分級分質和高價值利用。近些年,煤的化學鏈燃燒技術（CLC）逐漸發(fā)展為最有前景的碳捕捉技術。該技術不僅可以實現(xiàn)煤轉電的高效利用,同時也可以實現(xiàn)燃燒過程中CO2的零排放。在化學鏈燃燒過程中,載氧體的高性能是系統(tǒng)成功運行的重要因素之一。具有尖晶石結構的CuFe2O4復合氧載體,兼?zhèn)銯e2O3的熱穩(wěn)定性和CuO的高反應活性。寧夏寧東地區(qū)作為我國14個億噸級煤炭基地之一,加深對寧東煤的化學特性和結構特征的了解對我國西部地區(qū)煤炭資源的高效清潔利用具有顯著意義。本文主要以一種寧夏焦煤的不同顯微組分為研究對象,探討其中低溫熱解和化學鏈燃燒。論文主要從化學鍵斷裂的角度考察不同熱解條件下的顯微組分熱解活性以及耗氧量φ=1時顯微組分與CuFe2O4 OC的燃燒特性。論文還進一步利用多種物性表征手段從焦炭結構上揭示熱解和化學鏈燃燒的機理和調控規(guī)律。主要內容如下:（1）利用熱重質譜聯(lián)用技術（TG-MS）,在750、800、85... 

【文章來源】：寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?２０１８年我國全年能源消耗??．－＇

寧夏大學碩士學位論文?第一章緒論??Ｎ２＋０２?Ｃ０２＋Ｈ２０?Ｉ?ＩＩ?＾??介介???ｕ???Ｕ??ｈ２ｏ??空氣反應器?燃料反應器??（氧化反應）?２?（還原反應）??＜??介?介??空氣?燃料??圖１－２化學鏈燃燒原理示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｌｏｏｐｉｎｇ?ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ??ＣＬＣ系統(tǒng)由兩個連接的流化床反應器組成，分別為空氣反應器（ａｉｒ?ｒｅａｃｔｏｒ）和燃料反應器（ｆｌｉｅｌ??ｒｅａｃｔｏｒ）?［５６］。首先，在燃料反應器中，固體載氧體通過釋放晶格氧將燃料完全氧化，同時生成Ｃ０２??和水蒸氣，由于其間沒有空氣的參與，將水蒸氣冷凝后即可得到高純度的ｃｏ２，無需借助額外能??量進行分離提純，所得的高純度Ｃ０２可用作其它用途，具體反應式見式（１－１）。其次，在燃料反??應器被還原的載氧體被輸送到空氣反應器中，通過與空氣中的氧結合，完成被還原載氧體的氧化，??從而實現(xiàn)載氧體的循環(huán)再生［５７］，具體反應見式１－２。傳統(tǒng)的燃料燃燒反應如式（１－６）所示，可看??做式（１－４）和式（１－５）的結合。??ＣｎＨ２ｍ＋（２ｎ＋ｍ）ＭｅｘＯｙ?—＞?ｎＣ〇２＋ｍＨ２〇＋（２ｎ＋ｍ）ＭｅｘＯｙ＿ｉ?（１－４）??２ＭｅｘＯｙ＿ｉ＋〇２?—?２Ｍｅｘ０ｙ?（１－５）??ＣｎＨ２ｍ＋（ｎ＋ｍ／２）〇２?—?ｍＨ２〇＋ｎＣ〇２?（１－６）??化學鏈技術通過載氧體的循環(huán)再生間接地將空氣中的氧以晶格氧的形式傳遞給燃料，從而實??現(xiàn)避免與空氣接觸的綠色燃燒技術［５８￥］。傳統(tǒng)的燃燒技術不僅會生成大量的ｃｏ２，而且由于空氣??的的引入使得

寧夏大學碩士學位論文?第一章緒論??１．３．２固體燃料化學鏈技術技術原理??固體燃料與載氧體之間的反應為固固反應，由于無法充分接觸難以進行。目前實驗固體燃料??化學鏈燃燒主要有兩種途徑，如圖１－３所示。??ｃｏ２?ｈ２ｏ?ｃ〇２?ｈ２ｏ?Ｃ〇２?ＣＯ，??ｒ?＼?ｒ?＼?ｙ??Ｊ?＼?Ｏｘｙｇｅｎ－Ｃａｒ＾?＼?ｆ?Ｃｈａｒ??ｃｏｆ?ｍ。２??丫?？?霸Ｊ０—ｉｅｒ??Ｓｙｎｇａｓ?Ｈ，０?ａｎｄ／ｏｒ?ＣＯ，?Ｃ０２??Ｓｙｎｇａｓ－ＣＬＣ?（ｇａｓ?ｆｕｅｌ）?ＩＧ－ＣＬＣ?（ｓｏｌｉｄ?ｆｕｅｌ）?ＣＬＯＵ?（ｓｏｌｉｄ?ｆｕｅｌ）??圖１－３固體燃料化學鏈燃燒技術燃料反應器內的主要反應過程??Ｆｉｇ．?１－３?Ｍａｉｎ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｉｎ?ｆｕｅｌ?ｒｅａｃｔｏｒ?ｏｆ?ｓｏｌｉｄ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｌｏｏｐｉｎｇ?ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ??第一種是先對煤等固體燃料在Ｈ２０或Ｃ０２氣氛下進行氣化，生成以ＣＯ和Ｈ２為主的合成氣，??再通過合成氣與載氧體間接實現(xiàn)固體燃料化學鏈燃燒，可稱為合成氣化學鏈燃燒（Ｓｙｎｇａｓ－ＣＬＣ）。??此過程涉及到煤的熱解以及煤焦的氣化，煤焦的氣化反應速率和載氧體的釋氧率是制約整個反應??的關鍵，具體過程如下所示：??煤熱解：Ｃｏａｌ—＞■?丫?Ｖｏｌａｔｉｌｅｓ＋（１－丫）Ｃｈａｒ?（１－７）??煤焦氣化：Ｃ＋Ｈ２０?—ＣＯ＋Ｈ２?Ｃ＋Ｃ０２－＞２Ｃ０?（１－８）??燃燒反應：ＭｅｘＯｙ＋ＣＯ?—ＭｇＣ＾＋ＣＣ＾?ＭｅｘＯｙ＋Ｈ２?—Ｍｅ＾ｎ＋ＨｚＯ?（１－９）??第二種是直接將煤等固體燃料直接輸送到燃料反應器中發(fā)生化學鏈燃燒反應，稱為固體

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3531015