發(fā)布時(shí)間：2022-01-19 13:51

　　近年來,我國褐煤、長焰煤等低階粉煤及焦粉的產(chǎn)量逐年增多。一方面由于粉煤及焦粉自身性能與市場需求的原因,銷售困難,而且低階粉煤加工所帶來的經(jīng)濟(jì)及環(huán)境污染問題日益突出;另一方面用于造氣的塊煤/焦（氣化焦）卻處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)將低階粉煤通過加壓成型煤,進(jìn)行中低溫?zé)峤庵瞥尚徒褂糜跉饣?可以實(shí)現(xiàn)粉煤提質(zhì)分級(jí)利用,這一技術(shù)思路對(duì)于建立可持續(xù)發(fā)展的潔凈能源系統(tǒng)具有重大意義。本文以褐煤半焦、長焰煤與無煙煤為原料,考察了課題組自主研發(fā)的煤改性粘結(jié)劑,不同輔助粘結(jié)劑—聚乙烯醇、羥丙基甲基纖維素、酚醛樹脂和硅酸鈉添加后的型煤性能,得到最優(yōu)粘結(jié)劑配方,并確定型煤成型、干燥、炭化的最優(yōu)條件,制備出高強(qiáng)度氣化型焦,同時(shí)利用相關(guān)表征手段探討了粉煤成型焦過程的粘結(jié)機(jī)理。最后通過氣化反應(yīng)裝置進(jìn)行了氣化型焦與水蒸氣氣化反應(yīng)特性研究,建立了氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。經(jīng)較系統(tǒng)的研究,獲得的主要結(jié)果及結(jié)論如下:（1）型煤的冷熱態(tài)強(qiáng)度隨著成型水分、干燥時(shí)間和干燥溫度的增加呈先升高后降低的趨勢;隨著成型壓力、炭化終溫和恒溫時(shí)間的增加呈增大趨勢;隨升溫速率的增加呈減小的趨勢。正交試驗(yàn)的結(jié)果和分析表明,與成型水分和成型壓力相比,粘... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說明
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 低階煤潔凈利用技術(shù)
        1.2.1 低階煤氣化
        1.2.2 低階煤液化
        1.2.3 低階煤提質(zhì)技術(shù)
        1.2.4 低階煤成型技術(shù)
        1.2.5 其他利用途徑
    1.3 粉煤成型技術(shù)
        1.3.1 粉煤成型工藝
        1.3.2 型煤粘結(jié)劑的技術(shù)研究
        1.3.3 粉煤成塊粘結(jié)機(jī)理
    1.4 工藝條件對(duì)型焦性能的影響
        1.4.1 原料粒度的影響
        1.4.2 成型水分的影響
        1.4.3 成型壓力的影響
        1.4.4 粘結(jié)劑的影響
        1.4.5 炭化條件的影響
    1.5 煤氣化研究
        1.5.1 煤氣化反應(yīng)基理
        1.5.2 煤氣化過程的影響因素
        1.5.3 煤氣化動(dòng)力學(xué)研究
    1.6 課題研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.4 實(shí)驗(yàn)裝置及操作流程
        2.4.1 樣品原料制備及粘結(jié)劑調(diào)配
        2.4.2 氣化型焦制備裝置及流程
        2.4.3 氣化實(shí)驗(yàn)裝置
        2.4.4 氣化實(shí)驗(yàn)步驟
        2.4.5 空白氣化對(duì)照實(shí)驗(yàn)
    2.5 產(chǎn)物及數(shù)據(jù)分析方法
        2.5.1 氣體分析及其工作條件
        2.5.2 型煤性能要求及檢測方法
        2.5.3 氣化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算方法
    2.6 型煤/焦的表征分析
        2.6.1 傅里葉紅外變換分析（FT-IR）
        2.6.2 X射線光電子能譜（XPS）
        2.6.3 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析(BET)
        2.6.4 X射線衍射分析（XRD）
        2.6.5 掃描電鏡分析（SEM）
        2.6.6 灰熔點(diǎn)的測試實(shí)驗(yàn)
第三章 煤焦混合成型研究
    3.1 成型各因素對(duì)型煤冷熱態(tài)性能的影響
        3.1.1 原料粒度的影響
        3.1.2 成型水分的影響
        3.1.3 成型壓力的影響
        3.1.4 煤改性粘結(jié)劑的影響
        3.1.5 粘結(jié)劑選擇的影響
    3.2 干燥固結(jié)條件對(duì)型煤性能的影響
        3.2.1 干燥溫度的影響
        3.2.2 干燥時(shí)間的影響
    3.3 炭化條件對(duì)型煤性能的影響
        3.3.1 炭化終溫的影響
        3.3.2 升溫速率的影響
        3.3.3 恒溫時(shí)間的影響
    3.4 主要成型因素正交研究
        3.4.1 正交方案
        3.4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 型煤炭化結(jié)構(gòu)及粘結(jié)機(jī)理的研究
    4.1 傅里葉紅外變換（FTIR）分析
    4.2 X射線光電子能譜（XPS）
        4.2.1 碳元素賦存狀態(tài)分析
        4.2.2 氧元素賦存狀態(tài)分析
    4.3 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        4.3.1 吸附-脫附等溫線分析
        4.3.2 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
    4.4 X射線衍射分析（XRD）
    4.5 型煤炭化粘結(jié)機(jī)理
    4.6 本章小結(jié)
第五章 型焦水蒸氣氣化特性
    5.1 氣化溫度對(duì)型焦氣化反應(yīng)的影響
        5.1.1 氣化溫度對(duì)型焦氣化反應(yīng)碳轉(zhuǎn)化率的影響
        5.1.2 氣化溫度對(duì)型焦反應(yīng)性指數(shù)的影響
        5.1.3 氣化溫度對(duì)型焦氣化反應(yīng)速率的影響
        5.1.4 氣化溫度對(duì)型焦氣化反應(yīng)產(chǎn)氣特性的影響
        5.1.5 氣化溫度對(duì)型焦氣化反應(yīng)產(chǎn)氣熱值的影響
    5.2 水蒸氣流量對(duì)型焦氣化反應(yīng)的影響
        5.2.1 水蒸氣流量對(duì)型焦氣化反應(yīng)碳轉(zhuǎn)化率的影響
        5.2.2 水蒸氣流量對(duì)型焦反應(yīng)性指數(shù)的影響
        5.2.3 水蒸氣流量對(duì)型焦氣化反應(yīng)速率的影響
        5.2.4 水蒸氣流量對(duì)型焦氣化反應(yīng)產(chǎn)氣特性的影響
        5.2.5 水蒸氣流量對(duì)型焦氣化反應(yīng)產(chǎn)氣熱值的影響
    5.3 型焦粒度對(duì)型焦氣化反應(yīng)的影響
        5.3.1 型焦粒度對(duì)型焦氣化反應(yīng)碳轉(zhuǎn)化率的影響
        5.3.2 型焦粒度對(duì)型焦反應(yīng)性指數(shù)的影響
        5.3.3 型焦粒度對(duì)型焦氣化反應(yīng)速率的影響
        5.3.4 型焦粒度對(duì)型焦氣化反應(yīng)產(chǎn)氣特性的影響
        5.3.5 型焦粒度對(duì)型焦氣化反應(yīng)產(chǎn)氣熱值的影響
    5.4 灰熔融性對(duì)型焦氣化反應(yīng)的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 型焦水蒸氣氣化動(dòng)力學(xué)研究
    6.1 型焦水蒸氣氣化機(jī)理
    6.2 氣化動(dòng)力學(xué)模型
    6.3 不同模型對(duì)氣化過程的模擬及比較
    6.4 氣化動(dòng)力學(xué)參數(shù)擬合
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 工作建議
參考文獻(xiàn)
致謝
發(fā)表論文和專利


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]加壓固定床伊寧煤焦特性研究[D]. 王培.太原理工大學(xué) 2013
[6]微波場中低變質(zhì)粉煤成型熱解工藝研究[D]. 閆敏.西安建筑科技大學(xué) 2013
[7]煤焦水蒸氣氣化過程中雙金屬催化劑的協(xié)同作用及機(jī)理研究[D]. 胡婕.華東理工大學(xué) 2013
[8]褐煤提質(zhì)及其成漿性能研究[D]. 顏艷東.湖南科技大學(xué) 2012
[9]干煤粉加壓氣化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)及模擬研究[D]. 張夜雨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[10]煤熱解與氣化反應(yīng)性的研究[D]. 趙麗紅.太原理工大學(xué) 2007



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