义马煤的流化床热解脱硫研究

在常压惰性气氛中采用流化床反应系统对义马原煤，脱灰，脱黄铁矿煤进行了热解脱硫，效果考察，主要考察了温度，热解时间及气氛对煤中硫变化的影响。结果发现：义马原煤，脱灰煤在700℃左右可得到低硫半焦，而在ψ（O2）为0.6%的N2气氛下，原煤在650℃左右即可得到硫含量更低的半焦，其脱硫率可达到72.9%。且半焦收率变化不大，表明在惰性气氛中配入少量氧气，可大大提高全硫脱除率，在实验所涉及的温度范围内原煤半焦中有机硫含量呈增加趋势，义马原煤中碱性矿物质固硫作用导致原煤半焦中硫含量高于脱灰煤半焦中硫含量，而增加热解停留时间不利于提高脱硫效果。     

神木煤显微组分热解特性研究

在热天平上考察了湿度对神木煤显微组分热解的失重行为、红外光谱变化、半焦元素分布以及脱硫脱氮率的影响。结果表明：随热解温度长高,镜质组和惰质组在400－700℃出现明显的热解失重峰,且热解失重行为相似,但镜质组失重峰温低,失重速率大,脱硫脱氮率高;与惰质组半焦相比,镜质组半焦C含量较低,H,O,含量较高。在实验温度范围内,随温度升高,脂肪C－H键和芳香醚键、羟基等逐渐断裂分解,至700℃基本消失,同时半焦中C元素含量升高,H,O含量下降,N,S含量变化不大,同时湿度升高也有利于提高脱硫脱氮率。     

不同成因类型煤的差热分析

对四种煤进行了差热分析、溶剂抽提和红外光谱等试验。结果表明：不同成因类型煤在加热碳化中化学变化不同，差热曲线差异显。煤热解反应的总热效应是放热的。褐煤与烟煤的差热曲线相近，其特点是有两个热解放热峰。     

低价煤的热重—傅里叶变换红外光谱的研究

在煤的热解和燃烧过程中,煤的结构及煤中含氧官能团对煤的分解影响很大。应用傅里叶变换经外光谱进行了煤的结构的官能团的研究,结果表明低阶煤中富含含氧官能团,应用热重－傅里叶变换红外光谱法研究了煤热解过程中的加热特征,连续监测在热解过程中析出的气体,发现煤的热解行旅车二氧化碳、甲烷折出造成的交联温度不同有关。随着热解温度的提高,煤中含氧官能团逐步减少直到消失。     

煤催化多段加氢热解过程的产物分析

以MoS2为催化剂在固定床反应器中对录甸褐煤的加氢热解及多段加氢热解过程的产品分布，性质进行了详细的分析。结果表明：多段催化加氢热解与传统的加氢热解相比，转化率及焦油收率均有所提高，尤其是油收率从51.8%提高到63.9%,同时气体收率减少一半，催化条件下煤多段加氢热解焦油与传统加氢热解焦油在组成上并没有特别显著的不同，但是各组分间的相对含量却有较大的差别，煤的多段加氢热解过程明显提高了焦油中轻质组分的含量，使焦油进一步轻质化，其中苯类，酚类和萘类分别增加了42%，37.8%和115.4%；由多段催化加氢热解所得的半焦的比表面积要比由传统催化加氢热解所得的大得多，而且平均孔径也明显减少，半焦的孔体积增加了一倍以上；多段催化加氢热解过程有明显的优越性。     

煤的热解动力特性研究

本文对不同煤种进行了挥发份析出的热重分析实验，得到了不同煤种和不同升温过程的实验结果及热解动力学参数Ｋ和Ｅ。本文还建立了热解过程的数学模型，模型简单实用，其计算结果与实验数据符合较好。     

西部煤热解过程中气相产物的生成与释放规律

为了考察西部煤热解气体产物与其组成特性和还原程度间的关系,以神东、宁夏灵武和新疆哈密3种西部煤和平朔对比煤样为研究对象,采用固定床反应装置进行了200～1000℃范围内热解气体的形成与释放研究.结果表明,热解产物中含氧气体CO,CO2和含氢气体H2,CH4和C2以上烃类的生成均随温度变化呈现出较好的规律性,但不同煤样热解气体的生成量、最大释放温度和释放区间不同;煤中H和O元素的含量与含氢、含氧气体的生成量成对应关系;3种西部煤的弱还原性使其热解呈现出明显不同于强还原性平朔煤的热解特性,西部弱还原性煤热解将形成相对较多的含氧气体和较少的含氢气体.     

煤的红外光谱研究

利用７４０型傅里叶变换红外（ＦＴＩＲ）光谱仪系统地研究了褐煤与风化烟煤的红外光谱：结果表明：含碳量在一个较宽的范围内煤的红外光谱图相类似从褐煤到烟煤,随着煤化作用的加强,烟煤中则含有大量再生腐植酸,这将为判断烟煤是否风化提出又一判据,根据煤的红外光谱还可推测其所含腐植酸种类及含量。     

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。     

矿物质对义马煤中As在热解过程中挥发性的影响

选用我国典型低煤化烟煤义马煤，在Φ25mm小型石英流化床反应装置上考察了煤中As在热解过程中的挥发性规律，分别比较了煤中矿物质和外加CaO对As挥发性的影响．研究发现：在流化床热解条件下，义马煤中As的挥发具有明显的阶段性特征，在350℃左右即开始有明显的挥发，且挥发率随热解温度的升高而增加，但在500～800℃之间变化不大．煤中矿物质和外加CaO对As在热解过程中的挥发均有明显的抑制作用，表明在热解过程可能有难挥发性的As-Ca络合物如Ca3(AsO4)2等生成．     

热重质谱联用研究兖州煤的热解行为

利用热重—质谱联用(TG／MS)研究了兖州煤的热解行为、热解气相产物(包括硫分)的在线析出行为以及矿物质对热解气相挥发分逸出的影响；比较了原煤和脱灰煤的TG／MS谱图．结果表明：TG／MS系统在获取煤样热失重信息同时，可以在线监测气相挥发分的选出行为；矿物质对热解过程中H2O，CH4和H2的析出没有影响，但对高温阶段CO和C02的析出有明显的作用．550℃附近硫的逸出产物主要来源于煤中黄铁矿的分解．     

再燃烧条件下煤粉热解特性的实验研究

利用携带流反应装置,研究了煤粉在高温烟气环境中热解时的质量损失和c、H、N元素释放特性,采用扫描电镜和氮吸附方法观测了煤焦的显微结构、比表面积和总孔容积．结果表明,随着煤阶的降低,其煤焦比表面积和总孔容均升高,小龙潭褐煤增加最多,六枝贫煤增加最少;随着煤粉初始挥发分含量的增加和热解烟气温度升高,煤的质量损失增加,烟气气氛对煤粉质量损失份额影响较小;在实验条件下,煤中C、N析出份额与煤的质量损失份额基本相同,H释放份额远大于C、N和煤质量损失,达80％以上．     

神木煤显微组分热解的TG-MS研究

在TG-151热天平上考察了神木煤显微组分的热重特性，并用质谱对热解气体进行了在线检测分析．结果表明：镜质组比惰质组有较高的挥发分收率和较高的最大失重速率，较低的起始热解温度和热解峰温．对热解产生的气体的在线质谱分析表明，镜质组有较高的C1～C4轻质烃类和C6～C8芳香烃类收率，原煤居中，惰质组最少，反映了镜质组和惰质组在脂肪氢含量和芳香度方面的差异；同时镜质组比惰质组有较高的水生成，反映了镜质组较高的酚羟基含量对热解水生成的影响．而镜质组和惰质组CO2逸出的不同则反映了其含氧官能团含量的差异．各种热解气体不同的逸出强度和分布反映了镜质组和惰质组因组成不同而导致在热解反应性方面存在的差异．     

铁基矿物质对西部煤热解特性的影响

以神东、新疆煤为研究对象,采用微量热重、常量固定床实验装置分别对原煤、脱矿煤、载铁煤在热解过程中的质量变化和气相产物进行了对比分析,研究了铁基矿物质对煤热解特性的影响.结果表明:煤热解出现最大失重速率和气相产物最大释放量的温区均与煤的变质程度有关,较低变质程度的神东煤在450℃左右出现最大失重,而新疆煤则为600℃;神东煤热解生成CH4,CO和CO2的最大释放温度小于新疆煤.载Fe煤热解过程中生成的气相产物总量大于原煤和脱矿物煤,显示了Fe的催化作用.该催化作用主要表现在热解达到最大失重速率的温度之后的缩聚阶段,这引起了H2的生成量增大.Fe的催化作用受煤变质程度的影响,对变质程度较低的神东煤的作用明显大于新疆煤.     

A Study on Final Volatile Yield of Pulverized Coal Pyrolysis with Thermobalance

ＡＳｔｕｄｙｏｎＦｉｎａｌＶｏｌａｔｉｌｅＹｉｅｌｄｏｆＰｕｌｖｅｒｉｚｅｄＣｏａｌＰｙｒｏｌｙｓｉｓｗｉｔｈＴｈｅｒｍｏｂａｌａｎｃｅＺＨＵＱｕｎｙｉ；ＺＨＡＯＧｕａｎｇｂｏ；ＲＵＡＮＧｅｎｊｉａｎ；ＱＩＮＹｕｋｕｎ朱群益，赵广播，阮根健，秦裕琨（...     

煤显微组分热解过程中含硫气体逸出特性

在TG-151热天平上利用在线质谱仪考察了兖州煤及其显微组分热解过程中含硫气体的逸出特征，并根据不同含硫气体的逸出规律对兖州煤镜质组和惰质组中硫的存在形态进行了分析，果表明：镜质组在480C左右有较强的H2S和COS选出，惰质组较低，而惰质组在600℃有较强的HzS和CoS逸出，镜质组则基本没有，说明镜质组中有机硫含量较高而惰质组中黄铁矿硫含量较高，质组和惰质组不同的SO2选出说明镜质组合有较高的脂肪硫和芳香硫，极少的黄铁矿硫，而惰质组则含有较少脂肪硫和芳香硫，很高的黄铁矿硫．镜质组比惰质组有较高的C4H4S和C8H6S逸出，说明镜质组中的噻吩环和苯并环有较多的以弱的桥键与煤主体结构相连，而惰质组中的噻吩环和苯并环多与缩合芳香体系缩聚在一起，热稳定性较高，难以断裂分解，种含硫气体不同的逸出强度和分布反映了镜质组和惰质组中硫存在形态和含量的差异而导致的镜质组和惰质组在热解过程中硫的不同变迁规律。