褐煤低温干馏特性实验研究

以印尼褐煤、云南褐煤及烟煤为研究对象进行了热天平低温干馏实验。主要考察了保温时间、升温速率对热解过程的影响。实验结果表明:终温500℃时,保温时间延长一小时对印尼褐煤的影响比云南褐煤、烟煤的热解影响要大,分别降低了17.75%、12.77%、12.48%;终温600℃时,保温时间延长一小时对云南褐煤热解的影响较印尼褐煤、烟煤大,分别降低19.38%、16.26%、14.16%;随着升温速率增大,印尼褐煤失重峰值增大且向高温端推移。在热重实验基础上,获得了煤的热解特性参数及动力学参数。     

高挥发分煤粉热解特性实验研究

利用热重分析实验,在惰性气氛下研究了高挥发分霍林河褐煤、抚顺烟煤及其混煤的热解特性.实验结果表明,霍林河褐煤在低温区大粒径煤粉容易热解,高升温速率有利于煤粉的热解;相同条件下抚顺烟煤的热解特性好于霍林河褐煤,混煤的热解特性有可能超过相应的单煤.     

煤样粒径对煤低温氧化影响的实验研究

基于测试耗氧速率和氧化动力学参数研究煤样粒径对煤低温氧化的影响。利用煤低温氧化测试系统,测算在供应气体流量、氧含量等给定条件下四类不同粒径范围煤样升温氧化耗氧速率,同时依据基于耗氧量建立的数学模型来测算煤低温氧化时不同粒径煤样活化能和指前因子等动力学参数,结果表明不同粒径煤样低温氧化耗氧速率变化分为缓慢耗氧、浅度耗氧和深度耗氧等三个阶段,在实验条件下煤样粒径小于0．198mm的煤样更适合煤低温氧化。     

云南昭通褐煤热解试验研究

介绍了用于云南昭通褐煤热解的试验装置及试验方法,研究了升温速率、热解温度两种关键因素对褐煤热解产物的得率及其分布的影响．试验结果表明随热解温度的升高,热解产气量增加,气体产品是的有效成分也在增加,焦油和半焦减少．升温速率增加,热解气得率增加,且气体中的可有效可燃成分在增加．     

义马煤的热解及产物分布的研究

利用DTA,TG与红外光谱对义马煤的热解行为进行研究.考察了升温速率,样品粒度以及催化剂等因素对义马煤热解的影响.结果表明:随着升温速率的提高,热滞现象明显,热解的总产气量也随之增多;粒度越小,热解速率越大;Fe2S3在热解过程中的催化作用较明显,可使煤的热解失重率提高7%;热解过程中有机质发生裂解、缩聚等反应,导致义马煤热解后所得固体残留物中羟基有较明显的增加,而脂肪基团、环烷烃基团含量明显减少.     

不同煤阶煤中温热解半焦微观结构及形貌研究

采制胜利褐煤、神木烟煤及太西无烟煤煤样进行终温为750℃的慢速升温(3~15℃/min)及中快速升温(50~750℃/min)热解;借助X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)对3种煤样及其热解半焦的微晶结构及微观形貌进行表征,基于XRD谱图解析获得煤样及半焦样的微晶尺寸L_c和L_a并计算石墨化度g.结果表明:随着煤化程度的增加,煤的石墨化度g,微晶堆积高度Lc和径向尺寸L_a增加,层间距d002降低;随着热解升温速度的提高,褐煤热解半焦石墨化度g增加,烟煤则先增加后降低,而无烟煤表现出先大幅度增加后下降、但下降趋势逐渐变缓;煤焦微晶结构参数受升温速率影响的敏感程度不同,3种煤样煤焦微晶层片大小L_a受到中快速升温的影响较大,在慢速升温过程中变化较小.而层片高度L_c受到升温速率影响程度较小,煤焦微晶单元的内部生长受升温速率尤其是快速升温的影响更大;褐煤慢速中温热解有利于获得反应活性高的产物,无烟煤热解有利于制备高石墨化度的炭素材料,而烟煤的可塑性较高,可通过改变升温速率来获得反应性较好或类石墨化等性质不同的产物.     

呼伦贝尔褐煤中低温快速热解实验研究

以呼伦贝尔褐煤为研究对象,陶粒为固体热载体,考察了固定床快速热解过程中温度、颗粒尺寸、反应时间等因素对煤热解产物产率和组成的影响,目的在于能够获得最多轻质油品的热解条件.结果表明,热解时间对气体产品的组成、焦油产率影响不明显.煤粒径对焦油产率影响显著.在热解温度550℃、煤粒径为1.10～1.18mm下,热解30min,焦油收率最高,达到6.2%,与慢速热解相比提高了19.2%,其中正己烷可溶物达77.1%.     

升温速度对煤热解动力学的影响

采用非等温热重分析对不同媒体度煤热解进行了试验研究,探讨了升温速度对煤热重曲红和失重速率峰值的影响。由热分析结果确定了煤的热解反应动力学参数,并就升温速度对煤热解动力学的影响进行了探讨。结果表明,通过不同升温速度下的热重实验可以为煤的气化、液化、干馏提供非常重要的信息,并可以为探索煤分子结构,阐述反应机理提供依据。     

塑料与煤低温共焦化的热重研究

利用ＴＧ技术研究了ＨＤＰＥ,ＰＰ,ＰＳ,ＰＶＣ,ＰＰＶＣ,煤及其混合物进行了热解失重行为研究,结果表明,高分子结构中的支链结构降低了聚合物的热稳定性,同时高分子结构的相似性也表现为热失重行为的相似必性,根据ＰＶＣ的热解失重特征,选取３００℃为脱氯反应的终温,在模拟煤的低温干留实验条件下,即常压Ｎ２下采用程序升温由室温以１５℃／ｍｉｎ升温至３００℃再以５℃／ｍｉｎ升温至６００－℃恒温１５ｍｉｎ,进入八一焦煤同塑料的共热解失重研究表明,二者间存在一定的协同效应,但相互作用的强弱受煤种、塑料的高分子结构、热解温区和重叠程度、热解失重速率匹配程序等热重特征因互的影响。     

升温速度对煤热解动力学的影响

采用非等温热重分析对不同煤化度煤热解进行了试验研究,探讨了升温速度对煤热重曲线和失重速率峰值的影响．由热分析结果确定了煤的热解反应动力学参数,并就升温速度对煤热解动力学的影响进行了探讨．结果表明,通过不同升温速度下的热重实验可以为煤的气化、液化、干馏提供非常重要的信息,并可以为探索煤分子结构,阐述反应机理提供依据．     

稻壳热解特性及其动力学研究

研究不同粒径的稻壳以及其在不同的升温速率下的热解特性。从TG和DTG图上可看出,粒径为0．88～0．38mm的稻壳的失重率（约60％）最大,粒径在0．08mm以下的失重率最小（约55％）;随着升温速率的增加,TG和DTG曲线向高温侧移动,热流率逐渐增大,最大失重速率对应的温度升高,而最大失重速率降低。采用FWO法和Popescu法计算了稻壳热解的动力学参数并确定最佳机理函数。     

升温速率对褐煤热碎性的影响

在公斤级回转窑中利用在线测温装置研究了快/慢速升温速率对褐煤热碎特性的影响.结果表明:随着预设温度从300℃升高到600℃,快速升温呈两阶段,一、二阶段平均升温速率分别为22.75～156.00℃/min和3.70～8.66℃/min,总碎裂率由78.23%升至95.74%,粉化率由9.28%升至25.76%;而慢速升温的平均升温速率为1.00～1.59℃/min,呈一阶段升温,总碎裂率由70.40%升至95.68%,粉化率由6.97%升至15.63%.2种升温方式下褐煤碎裂程度逐步接近,但快速升温促使褐煤粉化程度加剧.结合对快速和慢速升温过程褐煤孔隙结构及表观形貌的分析,明确了升温速率对影响褐煤热碎的内在诱因如水汽行为、挥发分析出和孔结构破坏等具有激化作用,基于此建立了热提质过程回转窑快速升温褐煤热碎描述模型.     

升温速率对褐煤热碎性的影响

在公斤级回转窑中利用在线测温装置研究了快/慢速升温速率对褐煤热碎特性的影响.结果表明:随着预设温度从300℃升高到600℃,快速升温呈两阶段,一、二阶段平均升温速率分别为22.75~156.00℃/min和3.70~8.66℃/min,总碎裂率由78.23%升至95.74%,粉化率由9.28%升至25.76%;而慢速升温的平均升温速率为1.00~1.59℃/min,呈一阶段升温,总碎裂率由70.40%升至95.68%,粉化率由6.97%升至15.63%.2种升温方式下褐煤碎裂程度逐步接近,但快速升温促使褐煤粉化程度加剧.结合对快速和慢速升温过程褐煤孔隙结构及表观形貌的分析,明确了升温速率对影响褐煤热碎的内在诱因如水汽行为、挥发分析出和孔结构破坏等具有激化作用,基于此建立了热提质过程回转窑快速升温褐煤热碎描述模型.     

松木屑与褐煤共热解特性及动力学分析

利用热重分析仪对松木屑及褐煤进行共热解实验研究,考察了掺混比对共热解特性的影响,利用过渡态理论计算了共热解动力学参数,并分析了共热解过程的协同性.结果表明:共热解DTG曲线存在两个失重峰,分别对应松木屑和褐煤的热解,木屑加掺混比例增大,失重峰对应的温度升高;松木屑与褐煤共热解比褐煤单独热解更容易发生,且共热解高温段的反应比低温段复杂;在共热解的第三阶段存在有利的协同效应,且在掺混比例为50％时协同性最强.     

基于煤粉活化能及着火温度对燃烧调整的指导

通过TG-DSC实验,对三种不同煤阶的煤粉在不同升温速率条件下的燃烧反应动力学及着火特性进行了研究。在相同的外部条件下,电厂贫煤的活化能最大,电厂烟煤次之,电厂褐煤最小,与煤阶成对应关系;对于同一种煤粉,随着升温速率的提高,煤粉燃烧活化能逐渐变小。在相同的外部条件下,煤粉的煤阶越高,煤粉的着火温度越高;煤粉的着火温度随着升温速率的增高而增高,且上升趋势逐渐平缓,认为煤粉的燃烧存在一个临界升温速率,即在临界升温速率以上,煤粉的着火温度将不再发生变化。并对电厂锅炉在变换负荷和变换煤种的情况下进行燃烧分析,给出燃烧调整的相应理论指导。     

芝麻壳的热解特性与动力学分析

为了探究芝麻壳的热解性质,实现芝麻壳热解的有效利用,利用热重分析对芝麻壳进行热解实验研究,考察了其在不同升温速率下的TG和DTG变化,发现芝麻壳的热解分为三个明显阶段,主要失重区间从200 ℃到400 ℃之间,为快速分解阶段,从400 ℃到1000 ℃,反应缓慢,失重率降低。两个主要阶段反应符合一级反应动力学模型,反应活化能分别为23.2726.02 kJmol-1和19.9421.48 kJmol-1,升温速率相同时,低温热解活化能均大于高温热解活化。     

粒径对煤氧化升温进程影响的试验研究

为研究粒径对煤氧化升温进程的影响,利用程序升温试验系统,分析潞安集团李阳煤矿15号煤层5种不同粒径煤样氧化升温进程中O_2,CO,C_2H_4等气体的生成规律,并计算了不同粒径煤样的耗氧速率和CO,CO_2,C_2H_4气体的产生速率以及煤自燃倾向性判定指数。结果表明:该煤层自燃临界温度约80℃,干裂温度约135℃,气体产生速率临界温度约160℃;从试验初期到干裂温度段,各煤样气体生成总量变化不大,超过干裂温度后,气体生成量变化幅度增大;煤样在超过气体产生速率临界温度后,各气体的产生速率开始有较大幅度增加,且粒径越小的煤样气体产生速率的变化幅度越大;随着煤样粒径的减小,煤样和O_2反应面积增大,交叉点温度相应降低,煤样粒径对煤自燃倾向性有明显影响。     

CaCl2添加对煤热解过程中汞形态转化影响的实验

基于单质汞是煤热解烟气中主要汞存在形态,提出煤中添加CaCl2并协同SCR催化剂促进热解烟气中单质汞的转化。利用程序升温热解实验台研究煤在热解时汞析出速率及累积释放率,通过积分各形态汞的总析出量分析汞的形态转化,考察煤中添加CaCl2以及与SCR催化剂协同作用对汞的形态转化的影响。结果表明,温度是影响汞析出速率的关键因素,低于430℃时析出速率随温度升高而升高,之后随温度升高而降低;总汞累积释放率在400~500℃随温度呈明显线性正相关关系,600℃时累积释放率达90％左右。随着氯添加量的增加,Hg2+比例明显提高,在催化剂协同作用下,绝大部分单质汞被氧化成氧化态汞,有利于汞的脱除。     

绝热氧化法研究煤的自燃特性

介绍了一种绝热氧化实验设备及其实验方法，利用该设备测试了3种煤样的低温氧化自热升温过程，成功实现了100g左右小煤样的煤自然发火过程模拟试验研究，获得了煤在绝热状态下的氧化升温曲线，建立了煤的绝热氧化产热量计算的数学模型，对实验过程中煤在绝热条件下的氧化产热量进行了计算，获得了不同温度段煤的绝热氧化升温速率和产热速率。     

氯化锌活化黄姜皂素废渣的动力学研究

为优化氯化锌活化黄姜皂素废渣制备活性炭的参数，利用热重分析仪，在不同的升温速率、药剂与废渣浸渍比和载气条件下对氯化锌活化后的废渣进行了热解实验，运用Freeman—Carroll微分法研究了相应活化条件下的表观动力学参数．结果表明：在高温段，热解剩余质量、表观活化能和频率因子均增加，氧参与了渣热解产物间反应；浸渍比增大，热解剩余质量和最大失重速率增大，特征温度向低温区移动，但不能降低热解反应的活化能；随升温速率的上升，DTG曲线向高温区移动，反应表观活化能和频率因子呈减小趋势，为快速热解制备活性炭提供理论依据．