本文關(guān)鍵詞：CH_4-CO_2氣氛下低階煤微波熱解研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文考察了神木原煤及其熱解半焦在微波場中的升溫特性,研究了微波加熱條件下半焦對CH_4-CO_2重整的催化性能,對比了CO_2/CH_4比例和反應(yīng)溫度對重整過程氣體轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)物組成的影響,探討了微波場中半焦的催化和失活機(jī)理;以CH_4-CO_2的混合氣體作為熱解反應(yīng)氣,添加少量半焦同時(shí)作為微波吸收劑和CH_4-CO_2重整催化劑,研究了微波加熱條件下煤熱解與CH_4-CO_2重整耦合過程中產(chǎn)物分布規(guī)律及焦油的生成機(jī)理。主要結(jié)論如下:(1)神木原煤吸收微波能力弱,在微波場中升溫速率慢,不能達(dá)到煤熱解所需要的溫度,其650℃半焦是一種很好的微波吸收劑。(2)微波加熱條件下,半焦催化甲烷裂解活性降低較快,添加二氧化碳可以明顯提高半焦的催化活性和延長催化劑的壽命。(3)煤熱解半焦可以同時(shí)作為微波吸收劑和CH_4-CO_2重整催化劑,與原煤混合參與微波熱解過程。CH_4-CO_2氣氛下神木煤微波熱解焦油產(chǎn)率在700℃時(shí)達(dá)到最高,分別是相同溫度N2和CH_4氣氛下的1.97和1.47倍;新疆煤微波熱解焦油產(chǎn)率在650℃時(shí)達(dá)到最高,分別是相同溫度N2和CH_4氣氛下的1.47和1.3倍。(4)GC-MS分析結(jié)果表明:焦油是一種很復(fù)雜的混合物,其中可檢測組分達(dá)到了100多種,CH_4和CH_4-CO_2氣氛可以使煤熱解焦油中的可檢測組分增加,改善焦油品質(zhì)。相對于N2氣氛,CH_4氣氛下焦油中苯類和蒽類等多環(huán)芳烴含量增加,CH_4-CO_2氣氛下神木煤熱解焦油中芳香族化合物含量增加,脂肪族化合物的含量降低。
【關(guān)鍵詞】：微波熱解 半焦 催化 焦油 甲烷 二氧化碳
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ530.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1.引言9-25
• 1.1 我國能源現(xiàn)狀9-10
• 1.2 煤焦油的制備10-15
• 1.2.1 煤的熱解過程10-11
• 1.2.2 煤熱解制焦油工藝11-12
• 1.2.3 提高煤熱解焦油產(chǎn)率的主要途徑12-15
• 1.3 甲烷催化轉(zhuǎn)化技術(shù)研究15-19
• 1.3.1 甲烷轉(zhuǎn)化催化劑研究進(jìn)展15-18
• 1.3.2 甲烷氣氛下煤的熱解過程18-19
• 1.4 微波在煤熱解過程中的應(yīng)用19-21
• 1.4.1 微波加熱原理19-20
• 1.4.2 微波技術(shù)在熱解過程中的應(yīng)用20-21
• 1.5 選題背景及研究意義21-22
• 1.6 研究內(nèi)容及技術(shù)路線22-25
• 1.6.1 研究內(nèi)容22-23
• 1.6.2 技術(shù)路線23-25
• 2.實(shí)驗(yàn)及分析方法25-31
• 2.1 試樣的制備25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和方法25-26
• 2.3 產(chǎn)物產(chǎn)率計(jì)算26-27
• 2.4 分析設(shè)備與方法27-31
• 3.微波加熱下半焦催化CH_4 -CO_2重整研究31-41
• 3.1 半焦的特性分析31-34
• 3.1.1 半焦的工業(yè)與元素分析31-32
• 3.1.2 半焦在微波場中的升溫速率32-33
• 3.1.4 半焦在高溫?zé)峤膺^程中氣體的逸出規(guī)律33-34
• 3.2 CH_4-CO_2重整反應(yīng)特性34-37
• 3.2.1 CH_4-CO_2重整過程主要化學(xué)反應(yīng)34
• 3.2.2 反應(yīng)時(shí)間對CH_4-CO_2重整反應(yīng)的影響34-35
• 3.2.3 反應(yīng)溫度對CH_4-CO_2重整反應(yīng)的影響35-36
• 3.2.4 CO_2/CH_4比例對CH_4-CO_2重整反應(yīng)的影響36-37
• 3.3 反應(yīng)前后半焦的結(jié)構(gòu)特性37-40
• 3.3.1 半焦的紅外光譜分析37-39
• 3.3.2 反應(yīng)前后半焦的SEM分析39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 CH_4-CO_2氣氛下煤的微波熱解研究41-73
• 4.1 煤樣的熱失重分析41-42
• 4.2 半焦添加量對CH_4-CO_2氣氛下煤微波熱解過程的影響42-44
• 4.2.1 半焦添加量對升溫特性的影響42-43
• 4.2.2 半焦添加量對熱解產(chǎn)物分布的影響43-44
• 4.3 CO_2/CH_4比例對CH_4-CO_2氣氛下神木煤微波熱解過程的影響44-46
• 4.4 熱解時(shí)間對熱解產(chǎn)物分布的影響46
• 4.5 反應(yīng)溫度和反應(yīng)氣氛對煤的微波熱解特性的影響46-49
• 4.6 熱解產(chǎn)物分析與表征49-68
• 4.6.1 熱解半焦特性分析49-50
• 4.6.2 熱解焦油的GC-MS分析50-68
• 4.7 CH_4-CO_2氣氛下新疆煤微波熱解研究68-71
• 4.7.1 新疆煤的熱重分析68-69
• 4.7.2 CH_4-CO_2氣氛下新疆煤的微波熱解69-71
• 4.8 本章小結(jié)71-73
• 5.結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 作者簡歷81-83
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集83

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