冶金焦炭是高爐煉鐵的重要材料,需要一定的粒度,但是在生產(chǎn)運(yùn)輸裝卸過(guò)程中部分焦炭會(huì)破碎為碎焦,無(wú)法在高爐應(yīng)用,導(dǎo)致這部分碎焦成為了一種廢棄物。利用氣化技術(shù)將碎焦進(jìn)行氣化,并進(jìn)一步加工為甲醇、烯烴等化工產(chǎn)品,不僅提高碎焦的附加值而且具有很好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益。由于碎焦特殊的結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定了碎焦在氣化過(guò)程中存在氣化速率慢、氣化溫度高的問(wèn)題,因此需要尋找合適的氣化手段如催化氣化技術(shù)。催化氣化技術(shù)通過(guò)添加催化劑提高煤/焦的氣化速率、降低氣化溫度,適用于解決碎焦氣化溫度高、氣化速率慢的問(wèn)題。本文主要針對(duì)碎焦催化氣化及其在氣化過(guò)程中結(jié)構(gòu)的變化開(kāi)展系列研究,主要研究?jī)?nèi)容為:首先,在熱重-質(zhì)譜聯(lián)用儀上以水蒸氣為氣化劑考察了三種廉價(jià)催化劑Na2CO3、Fe2O3、CaO對(duì)碎焦氣化性能與氣化溫度的影響,同時(shí)對(duì)合適的催化劑負(fù)載量以及碎焦催化氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了探討。三種催化劑通過(guò)浸漬法負(fù)載在了碎焦上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明三種催化劑中Na2CO3的催化活性最高,CaO對(duì)于碎焦的氣化反應(yīng)速率沒(méi)有提升;Fe2O3對(duì)碎焦的氣化反應(yīng)活性有著一定的提升。添加Na2CO3后,碎焦的氣化溫度降低約170℃,最大轉(zhuǎn)化速率也由0.3...

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 課題背景
    1.2 煤氣化技術(shù)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
        1.2.1 煤氣化技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 煤氣化反應(yīng)機(jī)理
        1.2.3 煤氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
    1.3 煤催化氣化
        1.3.1 煤催化氣化簡(jiǎn)介
        1.3.2 煤催化氣化過(guò)程催化劑及催化機(jī)理的研究進(jìn)展
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
        1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 碎焦催化氣化性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 原料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置與流程
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 不同催化劑對(duì)冶金碎焦催化氣化反應(yīng)的影響
        2.3.2 催化劑負(fù)載量對(duì)碎焦催化氣化的影響
        2.3.3 催化劑催化氣化動(dòng)力學(xué)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 碎焦催化氣化結(jié)構(gòu)變化特性
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 管式爐實(shí)驗(yàn)
        3.2.2 焦樣表征
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 孔隙結(jié)構(gòu)變化
        3.3.2 碳有序化程度變化
        3.3.3 碳微晶結(jié)構(gòu)變化
    3.4 本章小結(jié)
第四章 碎焦催化氣化過(guò)程氣化條件的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 催化劑負(fù)載方式的影響
        4.3.2 反應(yīng)溫度的影響
        4.3.3 水碳比的影響
        4.3.4 水汽分壓的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3875558