以晉城無煙煤和楊樹木屑為實驗原料,在熱重分析儀中進行熱解試驗,探究了3種升溫速率下,晉城無煙煤脫灰處理及生物質(zhì)摻混比對熱解過程的影響。試驗結(jié)果表明,在3種升溫速率條件下,原料單獨熱解失重變化曲線具有相同的變化趨勢。在相同的升溫速率條件下,脫灰后晉城無煙煤熱解開始溫度較低,表明煤中礦物質(zhì)對晉城無煙煤脫揮發(fā)分過程有一定影響。脫灰和未脫灰的晉城無煙煤分別與生物質(zhì)摻混,隨著木屑摻混比的提高,脫揮發(fā)分階段失重率相應(yīng)提高,熱解生成的半焦含量降低。試驗結(jié)果表明,無煙煤和楊樹木屑混合半焦共熱解過程中的協(xié)同作用不明顯。 

【文章來源】：中國煤炭. 2018,44(10)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖１不同升溫速率條件下生物質(zhì)木屑單獨熱解時的ＴＧ曲線

解速度最快，相比于半纖維素?zé)峤夥秶^窄。木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中主要含有鍵能較高的芳香族化合物，這使得熱解需要更高的溫度，所以木質(zhì)素的熱穩(wěn)定性最高。因此在該階段，以半纖維素分解為主，其次是纖維素與木質(zhì)素的分解，使得出現(xiàn)失重過程。這是木屑熱解的第二個過程為脫揮發(fā)分。２．２無煙煤的熱解特性無煙煤在３種不同升溫速率條件下同樣有兩次較為快速的失重過程，即為干燥過程和脫揮發(fā)分過程。不同升溫速率條件下晉城無煙煤熱解時的ＴＧ曲線和ＤＴＧ曲線如圖３和圖４所示。圖３不同升溫速率條件下晉城無煙煤熱解時的ＴＧ曲線圖４不同升溫速率條件下晉城無煙煤熱解時的ＤＴＧ曲線由圖３可以看出，晉城無煙煤在熱解溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出相同的變化趨勢，ＴＧ曲線中的３種升溫速率下，表現(xiàn)出的熱解過程相差不大。從室溫至１２０℃的范圍內(nèi)，由于無煙煤自身含有水分，隨著熱解溫度的升高，失重率增加；溫度在４８０℃之后，無煙煤熱解出現(xiàn)第二次較為快速的失重過程，此階段由于熱解溫度較高，煤中側(cè)鏈官能團化學(xué)鍵斷裂，釋放出氣體分子，引起無煙煤失重的變化；對于不同的升溫速率，會影響晉城無煙煤的熱解特性。由圖４可以看出，溫度為１００℃左右出現(xiàn)最大峰值，這一過程為熱解中的干燥階段。溫度繼續(xù)升至４８０℃范圍內(nèi)，失重變化率的絕對值逐漸變小直至不變，這一過程主要是煤中自身吸附的小分子Ｈ２、ＣＨ４和ＣＯ等氣體的脫除。在ＤＴＧ曲線圖中，失重率絕對值隨著溫度的提高，其趨勢變化表

快，相比于半纖維素?zé)峤夥秶^窄。木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中主要含有鍵能較高的芳香族化合物，這使得熱解需要更高的溫度，所以木質(zhì)素的熱穩(wěn)定性最高。因此在該階段，以半纖維素分解為主，其次是纖維素與木質(zhì)素的分解，使得出現(xiàn)失重過程。這是木屑熱解的第二個過程為脫揮發(fā)分。２．２無煙煤的熱解特性無煙煤在３種不同升溫速率條件下同樣有兩次較為快速的失重過程，即為干燥過程和脫揮發(fā)分過程。不同升溫速率條件下晉城無煙煤熱解時的ＴＧ曲線和ＤＴＧ曲線如圖３和圖４所示。圖３不同升溫速率條件下晉城無煙煤熱解時的ＴＧ曲線圖４不同升溫速率條件下晉城無煙煤熱解時的ＤＴＧ曲線由圖３可以看出，晉城無煙煤在熱解溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出相同的變化趨勢，ＴＧ曲線中的３種升溫速率下，表現(xiàn)出的熱解過程相差不大。從室溫至１２０℃的范圍內(nèi)，由于無煙煤自身含有水分，隨著熱解溫度的升高，失重率增加；溫度在４８０℃之后，無煙煤熱解出現(xiàn)第二次較為快速的失重過程，此階段由于熱解溫度較高，煤中側(cè)鏈官能團化學(xué)鍵斷裂，釋放出氣體分子，引起無煙煤失重的變化；對于不同的升溫速率，會影響晉城無煙煤的熱解特性。由圖４可以看出，溫度為１００℃左右出現(xiàn)最大峰值，這一過程為熱解中的干燥階段。溫度繼續(xù)升至４８０℃范圍內(nèi)，失重變化率的絕對值逐漸變小直至不變，這一過程主要是煤中自身吸附的小分子Ｈ２、ＣＨ４和ＣＯ等氣體的脫除。在ＤＴＧ曲線圖中，失重率絕對值隨著溫度的提高，其趨勢變化表現(xiàn)為先增大

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]快速熱解過程中煤生物質(zhì)初次破碎機理及其化學(xué)結(jié)構(gòu)變化的研究[D]. 崔童敏.華東理工大學(xué) 2017



本文編號：3071295