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)運輸裝卸過程中部分焦炭會破碎為碎焦,無法在高爐應用,導致這部分碎焦成為了一種廢棄物。利用氣化技術將碎焦進行氣化,并進一步加工為甲醇、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)濟效益與環(huán)保效益。由于碎焦特殊的結構性質決定了碎焦在氣化過程中存在氣化速率慢、氣化溫度高的問題,因此需要尋找合適的氣化手段如催化氣化技術。催化氣化技術通過添加催化劑提高煤/焦的氣化速率、降低氣化溫度,適用于解決碎焦氣化溫度高、氣化速率慢的問題。本文主要針對碎焦催化氣化及其在氣化過程中結構的變化開展系列研究,主要研究內容為:首先,在熱重-質譜聯(lián)用儀上以水蒸氣為氣化劑考察了三種廉價催化劑Na2CO3、Fe2O3、CaO對碎焦氣化性能與氣化溫度的影響,同時對合適的催化劑負載量以及碎焦催化氣化反應動力學進行了探討。三種催化劑通過浸漬法負載在了碎焦上進行實驗,結果表明三種催化劑中Na2CO3的催化活性最高,CaO對于碎焦的氣化反應速率沒有提升;Fe2O3對碎焦的氣化反應活性有著一定的提升。添加Na2CO3后,碎焦的氣化溫度降低約170℃,最大轉化速率也由0.3...

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 課題背景
    1.2 煤氣化技術的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
        1.2.1 煤氣化技術的發(fā)展
        1.2.2 煤氣化反應機理
        1.2.3 煤氣化反應動力學
    1.3 煤催化氣化
        1.3.1 煤催化氣化簡介
        1.3.2 煤催化氣化過程催化劑及催化機理的研究進展
    1.4 本文主要研究內容與創(chuàng)新點
        1.4.1 主要研究內容
        1.4.2 創(chuàng)新點
第二章 碎焦催化氣化性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 原料
        2.2.2 實驗裝置與流程
    2.3 實驗結果與討論
        2.3.1 不同催化劑對冶金碎焦催化氣化反應的影響
        2.3.2 催化劑負載量對碎焦催化氣化的影響
        2.3.3 催化劑催化氣化動力學
    2.4 本章小結
第三章 碎焦催化氣化結構變化特性
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 管式爐實驗
        3.2.2 焦樣表征
    3.3 實驗結果與討論
        3.3.1 孔隙結構變化
        3.3.2 碳有序化程度變化
        3.3.3 碳微晶結構變化
    3.4 本章小結
第四章 碎焦催化氣化過程氣化條件的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
    4.3 實驗結果與討論
        4.3.1 催化劑負載方式的影響
        4.3.2 反應溫度的影響
        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
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷



本文編號：3875558