利用自制的低溫?zé)峤庋b置研究褐煤與大豆莢共熱解的產(chǎn)物特性,考察大豆莢摻混比和催化劑Fe₂O₃對(duì)熱解產(chǎn)物特性的影響。通過(guò)FT-IR、GC-MS、SEM-EDX和UV-vis分析共熱解產(chǎn)物的性質(zhì),并將半焦用于亞甲基藍(lán)吸附實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明:摻混比30%時(shí),共熱解焦油的產(chǎn)率達(dá)到最大值11.98%,比煤焦油產(chǎn)率增加44.86%,與計(jì)算值的正偏差最大（0.8%）,同時(shí),大豆莢的添加有促進(jìn)焦油生成的協(xié)同作用。大豆莢的添加有利于共熱解焦油中含氧雜環(huán)的斷裂,使共熱解焦油中直鏈烷烴增多,芳香族化合物減少,使重質(zhì)組分轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)組分,從而提高焦油品質(zhì);同時(shí),大豆莢的添加使共熱解半焦的含氧基團(tuán)增加,微觀形貌變粗糙。而Fe2O3的加入使共熱解焦油中酚、醇類(lèi)物質(zhì)增加;加Fe₂O₃共熱解半焦的褶皺更加明顯。共熱解半焦對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附率為33.62%,比煤半焦的吸附率提高8.84%,加Fe₂O₃共熱解半焦的吸附率為55. 57%,比共熱解半焦提高65.29%。 

【文章來(lái)源】：生物質(zhì)化學(xué)工程. 2018,52(06)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

FFi}執(zhí)解瑞晉圖

第6期李翠華，等:褐煤與大豆莢共熱解的產(chǎn)物特性分析29圖5煤、煤半焦和共熱解半焦FT-IＲ對(duì)比圖Fig．5FT-IＲspectraoflignite，lignitecharandco-pyrolysischar能團(tuán)(—COOH、C?O等)得以保存。而共熱解半焦的含氧基團(tuán)的特征吸收峰比煤半焦的強(qiáng)，說(shuō)明大豆莢和煤熱解的協(xié)同作用使共熱解半焦含有更多的含氧基團(tuán)，有大豆莢添加的共熱解過(guò)程更有利于保存半焦中含氧基團(tuán)。2．3．2半焦微觀結(jié)構(gòu)分析為研究褐煤和大豆莢熱解過(guò)程中半焦的表面形貌特性，通過(guò)掃描電鏡對(duì)煤、煤半焦、共熱解半焦和添加Fe2O3共熱解半焦進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖6。由圖6(a)看出褐煤表面光滑平整，沒(méi)有裂紋和孔隙，通過(guò)低溫?zé)峤膺^(guò)程后，煤半焦(圖6(b))縮聚成團(tuán)，這說(shuō)明熱解過(guò)程使半焦發(fā)生縮聚。煤半焦與大豆莢摻混比為30%的共熱解半焦(圖6(c))對(duì)比發(fā)現(xiàn)，共熱解半焦表面凹凸不平且呈現(xiàn)顆粒狀分布和碎片堆積現(xiàn)象，這是因?yàn)榇蠖骨v的揮發(fā)分(70.03%)比煤的揮發(fā)分(47．04%)高，更易受熱膨脹，進(jìn)而破裂析出，產(chǎn)生很多小分子碎片，破碎的小分子碎片隨溫度的升高，出現(xiàn)部分團(tuán)聚現(xiàn)象，最終使共熱解半焦的表面凹凸不平，表面變得粗糙。將圖6(c)與(d)對(duì)比，F(xiàn)e2O3共熱解半焦有更多突起和小分子碎片，結(jié)構(gòu)更加疏松。結(jié)合表4數(shù)據(jù)分析，添加Fe2O3的共熱解半焦比未添加的共熱解半焦的揮發(fā)分含量低(由3．19%降為2．96%)，說(shuō)明Fe2O3的添加促進(jìn)了共熱解過(guò)程揮發(fā)分的不斷析出，從而使半焦的質(zhì)地更加疏松，突起和小分子碎片增多。圖6半焦產(chǎn)物的掃描電鏡圖Fig．6SEMimagesofpyrolysischar2．4半焦吸附性能測(cè)定半焦一般會(huì)通過(guò)改

、煤半焦和共熱解半焦FT-IＲ對(duì)比圖Fig．5FT-IＲspectraoflignite，lignitecharandco-pyrolysischar能團(tuán)(—COOH、C?O等)得以保存。而共熱解半焦的含氧基團(tuán)的特征吸收峰比煤半焦的強(qiáng)，說(shuō)明大豆莢和煤熱解的協(xié)同作用使共熱解半焦含有更多的含氧基團(tuán)，有大豆莢添加的共熱解過(guò)程更有利于保存半焦中含氧基團(tuán)。2．3．2半焦微觀結(jié)構(gòu)分析為研究褐煤和大豆莢熱解過(guò)程中半焦的表面形貌特性，通過(guò)掃描電鏡對(duì)煤、煤半焦、共熱解半焦和添加Fe2O3共熱解半焦進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖6。由圖6(a)看出褐煤表面光滑平整，沒(méi)有裂紋和孔隙，通過(guò)低溫?zé)峤膺^(guò)程后，煤半焦(圖6(b))縮聚成團(tuán)，這說(shuō)明熱解過(guò)程使半焦發(fā)生縮聚。煤半焦與大豆莢摻混比為30%的共熱解半焦(圖6(c))對(duì)比發(fā)現(xiàn)，共熱解半焦表面凹凸不平且呈現(xiàn)顆粒狀分布和碎片堆積現(xiàn)象，這是因?yàn)榇蠖骨v的揮發(fā)分(70.03%)比煤的揮發(fā)分(47．04%)高，更易受熱膨脹，進(jìn)而破裂析出，產(chǎn)生很多小分子碎片，破碎的小分子碎片隨溫度的升高，出現(xiàn)部分團(tuán)聚現(xiàn)象，最終使共熱解半焦的表面凹凸不平，表面變得粗糙。將圖6(c)與(d)對(duì)比，F(xiàn)e2O3共熱解半焦有更多突起和小分子碎片，結(jié)構(gòu)更加疏松。結(jié)合表4數(shù)據(jù)分析，添加Fe2O3的共熱解半焦比未添加的共熱解半焦的揮發(fā)分含量低(由3．19%降為2．96%)，說(shuō)明Fe2O3的添加促進(jìn)了共熱解過(guò)程揮發(fā)分的不斷析出，從而使半焦的質(zhì)地更加疏松，突起和小分子碎片增多。圖6半焦產(chǎn)物的掃描電鏡圖Fig．6SEMimagesofpyrolysischar2．4半焦吸附性能測(cè)定半焦一般會(huì)通過(guò)改性處理后制備活性炭基材料用于吸附領(lǐng)域，考慮到未經(jīng)處理的熱解半焦較普通

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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