锡林浩特褐煤气化特性研究

利用同步热分析仪研究了制焦温度、气化温度以及升温速率等因素对煤焦气化特性的影响。研究结果表明:随着制焦温度的升高,煤焦的气化失重量减少,气化反应的时间延长,气化反应性略有降低。随着气化温度的提高,锡林浩特褐煤煤焦在相同时间内的碳转化率增加,煤焦的气化时间缩短,气化温度对煤焦的气化反应性有较大的影响。随着升温速率的增大,TG曲线、DTG曲线均向高温侧偏移。升温速率越大,相同温度时煤焦的碳转化率越低,气化反应速率达到峰值对应的气化温度随升温速率的增大而升高。随着升温速率的增大,煤焦气化反应活性变好,气化反应进行的更加剧烈。     

制焦条件对稻秆与大同烟煤共气化特性影响的实验研究

在自行设计搭建的气化实验装置上进行不同制焦条件下稻焦-大同烟煤焦的混合焦样气化特性实验。对比不同工况下气化特性曲线发现:在本实验工况下,稻-煤焦样经机械掺混后的气化特性优于相同工况下浸渍混合后的气化特性;混合后制焦所得焦样气化特性优于先制焦后混合处理所得焦样的气化特性;煤和稻焦热解温度对混焦的气化特性影响不同,热解温度对生物质焦以及随后气化特性的影响大于对煤焦的影响;无论是稻焦还是煤焦,热解时间对混焦的气化特性影响均不明显。通过上述热解条件对稻-煤气化特性的影响,为煤与生物质共气化的工业应用提供指导。     

烟煤煤焦的CO2气化反应

采用TG-FTIR方法,在反应温度为950～1300℃时,研究了几种典型煤种及其在高温下慢速和快速热解煤焦的CO2气化反应特性.对4种原煤及其1200℃快、慢速热解条件下煤焦气化产物CH4和CO进行了实时检测和分析.同时对煤焦的孔隙结构和化学组成进行了分析.结果表明,各种热解煤焦的反应速率随气化温度的升高而增大,当达到最大值后随温度的升高而下降;4种煤焦的活化能随热解和气化温度的升高而增大;煤焦气化过程释放CH4和CO的特性与原煤的趋势相似,但原煤热解气化过程中释放CH4的质量浓度比不同热解速率制得煤焦的热解气化释放CH4的质量浓度高出2个数量级,快焦相比慢焦释放出更高质量浓度的CH4;各种煤焦的BET比表面积都较小(除神府慢焦外都小于2 ㎡/g);快焦的气化活性比慢焦的好.     

羧酸钠对五彩湾煤热解及煤焦热反应性的影响

针对准东煤中高含量有机钠对煤热解燃烧会产生不利影响的问题,通过向酸洗脱除碱金属后的五彩湾煤定向加载羧酸钠的方法,对比分析加钠煤和再次脱钠二次酸洗煤的热重曲线、气体产物及不同温度热解焦在低温下的热反应性,研究羧酸钠对五彩湾煤热解和焦反应活性的影响。结果表明:羧酸钠会显著促进五彩湾煤热解挥发分的释放及煤羧基官能团的热分解,在600℃以下抑制CO的生成,600℃以上时则相反,同时高温下会抑制脂肪侧链的分解及煤的缩聚反应;羧酸钠对煤焦的热反应性具有催化作用,主要由两条路径实现:在煤焦表面形成"C-O-Na"基团或钠团簇进行催化。     

煤焦异相还原NO的实验研究

在U形石英管固定床反应器中实验研究了乌达煤焦对NO的异相还原作用。乌达煤焦在程序升温和快速升温条件下还原NO的实验结果表明,反应温度超过700°C时,NO的还原率开始迅速上升,在实验范围内,温度维持在800°C～1000°C之间,NO的还原率较高。反应区的初始氧气浓度越高,NO的还原率越低,表明煤焦与氧气的反应和煤焦还原NO的反应之间存在着较强的竞争作用。制焦温度越高、煤焦粒径越粗,NO的还原率越低,表明制焦条件对煤焦还原NO的反应性有较大影响。     

生物质灰对煤-生物质混焦气化特性影响的实验研究

在自行设计搭建的气化实验装置上对稻灰和松灰2种生物质灰样对煤焦气化特性的影响进行实验,并对酸洗、水洗脱灰方式对生物质-煤混焦气化特性的影响进行研究。研究发现,松灰和稻灰对煤焦气化反应均有较好的催化作用,松灰催化的平均气化速率是稻灰催化的1.85倍;生物质酸洗脱灰后,煤-生物质焦的混焦气化特性出现一定程度的劣化,松木屑酸洗脱灰后混合焦样平均气化速率相对原值降低47.58%;稻秆水洗脱灰后的混合焦样平均气化速率相对原值降低46.65%,但松木屑水洗脱灰后的混合焦样平均气化速率相对原值增加29.21%。     

钾盐对煤焦-CO2气化反应特性的影响

利用法国Setaram公司生产的TGA92型热重分析仪，比较钾基、钙基、铁基催化剂对煤焦-CO2气化反应的影响，发现钾基催化剂催化效果最好．在反应温度900—1050℃范围内，利用自行建造的小型固定床试验装置研究了气化温度、钾盐催化剂含量、形成焦炭的原煤煤质对煤焦与CO2的气化反应活性的影响．试验结果表明，反应温度对气化过程影响显著，提高气化温度，煤焦与CO2的气化反应速率急剧增加，转化率显著提高；不同配煤比的原煤制得的焦炭，在气化过程中表现出不同的反应特性，弱黏结性的气煤表现出良好的抗碱能力。     

不同制焦气氛下H-form煤焦特性

选用Loy Yang褐煤和大同烟煤,破碎、研磨、筛分、酸洗得到H-form煤粉,研究N2气氛和CO2气氛下所制煤焦的结构特征及其在21%O2/79%Ar、21%O2/79%N2、21%O2/79%CO2气氛下的燃烧特性.结果表明,同阶Hform煤粉在N2气氛和CO2气氛下制焦,CO2气氛下煤焦C/H、C/O降低,表面有气化反应痕迹,微晶结构相对趋于有序化.烟煤煤焦着火温度随载气定压比热增大而升高,褐煤煤焦则不明显.烟煤煤焦在21%O2/79%Ar下燃烧反应活性最好,在21%O2/79%CO2下最差,且差异明显;褐煤煤焦的趋势与烟煤煤焦的相同,但无明显差异.     

钾盐对煤焦-CO_2气化反应特性的影响

利用法国Setaram公司生产的TGA92型热重分析仪,比较钾基、钙基、铁基催化剂对煤焦-CO2气化反应的影响,发现钾基催化剂催化效果最好.在反应温度900~1050℃范围内,利用自行建造的小型固定床试验装置研究了气化温度、钾盐催化剂含量、形成焦炭的原煤煤质对煤焦与CO2的气化反应活性的影响.试验结果表明,反应温度对气化过程影响显著,提高气化温度,煤焦与CO2的气化反应速率急剧增加,转化率显著提高;不同配煤比的原煤制得的焦炭,在气化过程中表现出不同的反应特性,弱黏结性的气煤表现出良好的抗碱能力.     

钠离子及灰分对煤焦CO_2气化反应性的影响

文章通过热重分析仪对原煤1、原煤2、原煤2脱灰、原煤2+Na Cl、原煤2+Na OH进行了热重试验,并计算了碳转化率和气化比速率。分析了煤中的钠离子和灰分对煤焦CO2气化反应活性的影响。结果表明:煤焦中的碳逐渐与气化剂反应时,煤中的钠熔融,富集在碳颗粒表面上,阻碍气化剂与煤焦内表面接触,使气化反应性降低。脱灰后外加碱金属煤的气化反应性大于脱灰煤,体现了碱金属钠对于煤焦CO2气化反应性的催化作用。当气化温度逐渐上升时,Na Cl、Na OH的催化效果越来越明显;在1 100℃在前,Na Cl的催化效果略高于Na OH,在1100℃之后,Na OH的催化效果高于Na Cl;因为气化温度过高时,以Na Cl形式存在的Na从煤焦中逸出,减弱了碱金属催化剂的催化效果。