快速热解褐煤焦的低温氮吸附等温线形态分析

利用热力工况与实际煤粉锅炉相似的管式沉降炉，在快速热解条件下制备了不同粒度及不同热解时间的元宝山褐煤煤焦试样，采用美国Micromeritics公司ASAP2020自动吸附仪测定各煤焦试样的低温氮吸附等温线，对吸附等温线形态的分析表明，不同粒度及不同热解时间的煤焦，其吸附等温线都是典型的Ⅱ型吸附等温线，说明其具有较连续的完整的孔系统，孔径范围是从小至分子级孔(孔径约0.86 nm)，大至无上限孔(相对而言).由吸附回线分析，各煤焦试样的孔隙可能是由大量一端封闭的盲孔（一端封闭的圆形孔、一端封闭的平行板状孔、一端封闭的楔形孔或一端封闭的锥形孔）以及部分的裂缝形孔组成.     

煤催化热解技术研究进展

基于低温热解以及催化热解方式可以实现低阶煤的高效利用,阐述了用于煤催化热解的催化剂种类及其催化机理;总结了催化热解应用研究过程中催化剂的选择依据;根据催化剂在煤中分散程度和负载方式不同,介绍了目前煤催化热解工艺中ICHP工艺、多段加氢热工艺、流化床热解工艺、逆流式煤催化热解工艺的特点。最后根据煤热解以及催化热解的特点,提出催化热解的研究重点在于煤分级转化技术的过程调控原理和催化剂定向制备原理。     

煤热解影响因素与油品提质研究进展

为全面了解煤的热解过程,探讨了煤化程度、热解温度、升温速率、停留时间、热解气氛以及热解压力等不同热解条件变化对煤热解行为、产物分布和产品性质的影响,提出了通过对热解过程中不同影响因素的调控与优化,从而实现煤的定向热解转化得到所需要的热解目标产物的方法。针对煤热解产物油品的提质,提出了催化热解和共热解2个研究思路,介绍了不同类型催化剂以及与不同物质的共热解对油品提质的影响。实践证明,通过在煤热解过程中添加一定量的催化剂(催化热解)或富氢物质(共热解)能够有效地使热解油中的重质组分转化为轻质组分。     

高温水蒸汽作用后长焰煤细观结构的显微CT研究

利用显微CT技术研究了不同高温水蒸汽作用下长焰煤试样的细观结构。研究表明:热解温度低于300℃时,自由水及气体的散失造成裂纹的产生,当热解温度高于300℃时,有机质热解形成了相互贯通的裂隙网络,且孔裂隙主要在有机质内形成;热解分为3个阶段,300℃之前煤样缓慢热解,孔裂隙缓慢增加;300～500℃之间为热解加剧阶段,煤样孔隙率增加明显;热解温度高于500℃时,热解最为充分,煤样孔隙率急剧增加;550℃热解温度作用后,煤样的体孔隙率达到32.35%,较25℃下煤样的体孔隙率提高了9.82倍;300℃是热解阈值点,热解温度高于阈值点时,不同层理面发育良好,形成相互贯穿形成了孔隙网络,加快了热解作用,为热解产物提供了运移通道。     

煤矸石热解特性及热解机理热重法研究

利用热重法研究了5种不同产地的煤矸石，在不同热解温度、样品粒度、升温速率时其热解过程及特性，得出了煤矸石的热解特征温度和热解特性参数.并对煤矸石的热解机理进行了分析，得到煤矸石的热解机理方程式和反应动力学参数.结果表明：热解温度、煤矸石种类、样品粒度和升温速率对煤矸石热解过程及特性有重要影响；煤矸石在热解初始阶段，热解反应服从三维球形扩散机制，并且其挥发分不易析出，活化能比较高，随着温度提高，挥发分大量析出，活化能有所降低；煤矸石热解第2阶段受液化反应控制，服从级数为3/2的化学反应，对于发生二次反应的煤矸石，在热解后期，二次挥发分析出需大量能量，活化能比较高.     

霍林河褐煤及其热解焦油管式炉热解试验研究

为深入了解褐煤热解过程,并与霍林河褐煤的喷动载流床快速热解进行对比,对霍林河褐煤及其热解焦油进行了管式炉反应器热解试验研究,利用在线连接的傅里叶红外光谱仪对热解逸出的气体进行了检测。结果表明,霍林河褐煤的管式炉反应器中速热解与喷动载流床快速热解的变化规律基本相同,对于低温热解,煤粉粒径的影响更大。热解焦油的受热反应包括裂解和缩聚两部分,裂解反应生成了CO、CH4、H2等气体,而缩聚反应转化为炭黑,热解过程中焦油在600℃前所发生的二次反应较弱。     

小龙潭褐煤的热解特性研究

采用热重分析法,详细探究了小龙潭褐煤在不同条件下的热解特性,考察了热解温度、热解气氛和升温速率对褐煤热解过程的影响。实验结果表明:随热解温度的升高,热解产生的气体和焦油等挥发性组分产量不断增加,相应的半焦收率不断减小;当热解温度低于700℃时,褐煤在N_2和CO_2气氛下的热解特征一致,高于700℃时CO_2气氛下的失重速率明显加剧,焦收率明显偏低,主要由于碳与CO_2发生了气化反应;相比热解温度和热解气氛,升温速率对褐煤热解特征的影响较为有限。     

煤泥水热解过程中的能量平衡分析与计算

在分析煤泥水热解过程的基础上,遵循能量守恒原理,将热解过程中的能量转化过程看成一个系统,进行了能量转化分析和能量平衡计算。并在此基础上,根据开滦吕家坨煤泥水热解产物的产率,以及对热解焦的工业分析结果,进行了吕家坨煤泥水热解过程中能量平衡的实际计算,结果得出煤泥水热解过程是要向外界放热的,对煤泥水热解的研究应考虑对产物废热的回收。     

煤科院低阶煤热解技术的发展

简单介绍了国内外低阶煤热解技术的发展现状及代表性工艺技术,对比分析了低阶煤主流热解工艺的特点及其存在的问题,阐述了煤科院低阶煤热解技术发展历程,从工艺流程、技术特点等方面剖析了煤科院多段回转炉(MRF)、内热式滚动床、内旋移动床的热解技术研究发展现状。对低阶煤热解技术的发展趋势及研发重点进行了展望,指出应结合低阶煤分子结构特点合理抑制热解过程中的粉尘产生,开发低阶煤热解产品的品质调控技术,形成以热解为龙头的低阶煤多联产产业链。     

煤炭燃烧协同热解餐厨垃圾研究

乡村餐厨垃圾处理和清洁高效资源化利用备受人们重视。以长焰煤燃烧协同热解蔬菜、剩饭菜的处置工艺,利用热重分析仪、气相色谱仪和扫描电镜等仪器分析了蔬菜和剩饭菜的受热过程、热解组分和热解残渣。分析结果表明:蔬菜和剩饭菜热解经历了缓慢热解期、快速热解期和稳定热解期3个阶段,热解温度越低,热解范围越大;蔬菜和剩饭菜低温热解可产出CH_4、CO、C_2H_4和C_3H_6,随着温度升高,热解气组分浓度增大,延长热解时间,热解气组分浓度减小,CH_4是热解气的主要成分;热解残渣表面微孔发育,多以胞腔孔为主,气孔次之,残渣中矿物以石盐为主,局部石膏和高岭土可见,热解残渣在农业、土壤、环境修复等方面具有较好的应用前景。     

反应器改进对煤热解工艺的影响及其研究现状

基于低阶煤热解工艺普遍存在焦油收率低、焦油中重质组分含量高等问题,对热解反应器的改进有利于定向调控焦油产率的热解技术开发,因而很有必要对煤热解反应器的分类及其应用、新型煤热解反应器的研究现状进行分析研究。概述了移动床、流化床、气流床以及回转窑等4种常规热解反应器的基本特征,揭示不同类型反应器对热解工艺中煤粉粒度、热载体及热解过程的影响,并对不同类型反应器的代表性热解工艺及其特点进行总结。根据反应器内增设内构件可提高传热效率及调控热解反应过程、分段设置反应器可减少热解二次反应及提高焦油产率、多种类型反应器耦合能够提高转化效率等研究成果,提出热解反应器开发的重点方向在于反应器内增设内构件、分段设置反应器以及多种类型反应器耦合。     

运用CPD模型研究高灰低挥发分煤的热解特性

运用化学渗透脱挥发分热解模型对高灰低挥发分煤的热解过程进行数值计算,并与热解实验结果进行对照,验证了热解模型的可行性,利用热解模型进一步研究了热解温度和煤粉粒径对氮释放特性及释放速率的影响,发现随着热解温度的升高,焦炭氮的质量分数逐渐降低,HCN的质量分数逐渐增加,焦油氮则呈现先增加后减少的趋势;随着煤粉粒径不断增加,焦炭氮的质量分数不断增加,而焦油氮和HCN的质量分数不断减少。     

双流化床低温煤热解工艺探索

设计了基于双流化床理论的煤热解工艺.煤在热解炉内热解,热解产生的半焦进入提升管燃烧或气化.在一套3m高的热态试验装置上采用神木烟煤进行了热解试验,对典型工艺试验过程进行了分析.考察了温度对热解产物的影响.试验表明,在该系统中,神木煤经历快速热解过程,热解产生的半焦在提升管中高效燃烧;液态产品收率达17.7%;热解气产率为10.5%,热值为19.4 MJ/Nm2;各主要组分体积分数关系为:H2>CH4>CO>CO2.     

河南义马煤加氢热解的热重法研究

采用热重方法研究了义马煤在氮气中的热解和加氢热解的反应性。结果显示:义马煤有较好的热解反应活性,热解温度较低,是加氢解聚利用的较适宜煤种;义马煤加氢热解的失重率为55.20%,比氮气条件下增加了11.75%,显示加氢对提高煤热解转化率有明显的作用,提高的转化率主要源于煤的活泼热分解阶段;催化加氢能使整体的反应温度有较大程度的提前。     

煤催化热解研究现状

基于煤中低温催化热解可实现煤分质清洁转化,通过对煤催化热解中催化剂和工艺研究现状进行分析,发现不同催化剂对热解产物分布影响不同,可根据目标产物选择相应种类催化剂,过渡金属、分子筛可改善热解产物分布,提高焦油产率,金属氧化物催化剂可提高热解转化率,增加煤气产率。煤催化热解工艺中,两段热解、多段停留加氢热解、具备催化功能的固体热载体热解均可明显改善热解产物分布。     

甲醇蒸气预处理对煤热解产物分布的影响

对煤进行预处理是提高煤热解焦油产率的途径之一。研究了采用甲醇蒸气对红柳林烟煤进行预处理,再进行热解,以提高热解焦油产率的可能性。探讨了预处理气氛、温度、甲醇蒸气流量和时间对红柳林烟煤热解产物分布的影响规律。     

煤岩热解渗透耦合过程的分析研究

运用多场耦合的理论对煤岩体原位热解过程进行了分析研究,得出了煤岩体原位热解过程实质是一个热解渗透耦合过程的结论,并在此基础上建立了煤岩体原位热解渗透耦合数学模型。这一研究为以后煤的原位汽化、液化开采奠定了一定的基础。     

大庆油页岩的热解特性及试验研究

通过热重法,利用热重分析仪试验分析了大庆油页岩的热解失重过程,得到了TG曲线及DTG曲线。通过曲线分析得到其热解失重分为4个阶段,其中第3个阶段,即400℃~600℃为热解主要阶段。通过试验分析得出大庆油页岩随着升温速率的增加,其失重比例基本不变,但初始热解温度、峰值温度和最大热解速率都呈上升趋势,而失重率递减。由此看出提高升温速率可以有效提高热解速率。     

升温速率对煤热解特性的影响

利用热重分析仪对煤样分解特性进行了研究,探讨了升温速率对煤热解失重过程的影响,得出煤的热解过程可以分为3个阶段,本次试验褐煤的热解温度主要在300℃～500℃.升温速率对热解参数均有一定的影响.     

神华煤液化残渣的热解特性研究

以N2为载气,流速为20 mL/min,升温速率分别为15,30,45和60 ℃/min,终温1 200 ℃ 的条件下,用TGA/SDTA851热失重分析仪进行了神华煤液化残渣的热解特性试验研究.实验得到了神华煤液化残渣热解的TG和DTG曲线,表明神华煤液化残渣的热解是分两步进行的.在低温段主要是神华煤液化残渣中挥发性的气体溢出引起热解失重;高温段则主要是一些高分子有机质的热解过程.低温段的热解是主要的,它基本上热解掉了神华煤液化残渣重量的30%~40%.神华煤液化残渣挥发分含量很高且具有集中析出的特性,在240~370 ℃区间内可挥发物质迅速热解完毕.其在高温段的热解产率很小,只有总重量的10%~13%.随着升温速率的增加,低温段和高温段热解的区分更加明显,且使神华煤液化残渣的热解产率提高.此外,还给出了不同升温速率下的神华煤液化残渣热解特性数据和化学反应动力学参数.