褐煤在合成气气氛下的低温热解及半焦燃烧特性

在固定床反应器中进行了3种褐煤在惰性及合成气气氛下的热解实验,研究了不同气氛下褐煤热解的产物分布及产物性质(包括气体组成,半焦性质等),并对所得半焦的燃烧特性进行了对比.结果表明,与惰性气氛下相比,褐煤在合成气气氛下热解时焦油收率提高1.5%～1.9%.合成气气氛下热解时,热解气中的H2S和COS含量明显比惰性气氛下升高,表明合成气气氛对褐煤热解有较好的脱硫效果.合成气气氛下所得热解半焦的氧含量要低于惰性气氛下的,表明合成气对褐煤热解脱氧有较好的效果.两种气氛下所得热解半焦的着火点、最大燃烧温度和燃尽温度比原煤略有升高,合成气下热解半焦的特征燃烧温度的提高程度较惰性气氛下的小.合成气中的CO能够与煤热解产生的水发生水煤气变换反应产生高活性的氢,抑制了交联反应,提高了油气收率.     

热解半焦特性研究

利用兖州烟煤在不同温度下常压流化床氮气气氛的热解半焦作为样品，分析了半焦成分变化的规律，特别是硫的变化规律，并利用热重分析仪分析了不同温度下热解半焦的活化能，研究表明随着热解温度的升高，活化能逐渐降低。热解半焦的研究为煤气化及半焦燃烧的分级转化技术提供了参考。     

扎赉诺尔褐煤热解及其半焦活化碘值变化规律的研究

本文采用正交实验设计方法,研究了扎赉诺尔褐煤热解及其半焦活化过程中的碘值变化规律和主要影响因素,建立了最优回归方程,探讨了用于生产活性炭的可能性。     

铁元素对褐煤热解和气化特性影响的实验研究

以煤炭热解和气化为核心技术的多联产系统是我国煤炭清洁利用技术的发展方向之一.利用实验室台架进行植入铁元素后的褐煤的热解和气化,研究了铁元素对褐煤热解和气化的半焦产物的影响,分析了铁在褐煤热解和气化过程中的迁移和转化.结果表明:植入铁元素降低了酸洗煤样的热解失重率,可提高半焦产量,同时,还能提高褐煤半焦在水蒸汽气化过程中的反应活性.     

褐煤固体热载体热解-气化耦合工艺流程模拟

为实现褐煤的清洁高效利用,对褐煤固体热载体热解-气化耦合工艺进行了评价.利用流程模拟软件ASPENPLUS建立了该工艺的模拟流程,分析了处理规模为42t/h时褐煤干燥阶段和热解阶段的能耗、固体热载体与煤混合、分离、运输过程的机械能耗及燃烧半焦的比例.结果表明,该工艺可利用褐煤所含外在水分作为气化剂,节约了气化所需水耗,在水煤比为0.7的情况下,可节约水资源12.5t/h,褐煤热解可获得焦油产品2.6t/h,半焦24.3t/h,其中45%的半焦用于燃烧供热,55%用于气化;褐煤热解单元能耗占总能耗70%以上,是直接导致固体热载体用量大、燃烧半焦比例大以及系统辅助能耗大的主要原因.     

褐煤与稻草混合半焦燃烧特性及动力学研究

用热重法研究了褐煤与稻草混合半焦的燃烧特性,考察了稻草比例和半焦制备温度对混合半焦燃烧特性的影响,并对其燃烧动力学参数进行了计算．结果表明：半焦制备温度为350℃和550℃时,稻草比例对混合半焦的燃烧几乎没有影响;在750℃时,稻草比例为20％的混合半焦其TG和DTG曲线明显向高温区偏移．随着制备温度的提高,混合半焦着火温度提高,失重率减少．半焦燃烧为一级反应（n=1）,活化能在49．78～83．04kJ／mol范围内,制备温度越高,混合半焦的活化能也越高．随着稻草比例的变化,活化能没有表现出明显的规律性．     

呼伦贝尔褐煤负压热解特性研究

利用改进的格金低温干馏仪考察了呼伦贝尔褐煤的负压热解特性.研究表明,随着热解压力的降低(101.32kPa降到20.32kPa),半焦产率减少0.83%,焦油产率增加1.27%.通过对热解产物组成的分析发现:随着热解压力的降低,半焦中碳元素含量减少,氧元素含量增加,半焦整体结构变得松散;热解焦油中中性化合物的含量随热解压力降低呈下降趋势,酸性化合物的含量呈升高趋势;焦油中轻质组分含量随热解压力的降低逐渐减少,可能是轻质烷烃和烯烃发生裂解反应生成了气态烃类物质进入热解气中;重质组分逐渐增多,可能是煤中本应留在常压热解半焦中的组分随热解压力的减小挥发逸出进入焦油组分.     

褐煤低温热解特性的实验研究

煤的热解一般是指煤在惰性气氛下受热分解产生煤气、焦油和半焦的复杂的物理和化学变化。而目前比较成熟且规模化的往往是利用煤的高温热解,而忽视了褐煤低温特性的研究。本文利用热重分析仪,从室温到500℃范围内,以不同升温速率、粒径对褐煤进行低温热解实验。结果表明:随着升温速率的提高,褐煤的失重速率增大;褐煤粒径的大小,对热解过程影响不显著,这些结论为以后的褐煤低温提质技术提供了一定的理论基础。     

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%.     

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.     

低阶煤与冷轧氧化铁红共热解半焦的燃烧特性

采用固定床热解装置制备神木长焰煤与冷轧氧化铁红热解终温为550℃的共热解半焦。扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明,冷轧氧化铁红可以催化煤的热解,增加半焦表面的裂纹及孔隙;X-射线衍射(XRD)分析结果表明,煤与冷轧氧化铁红共热解降低了半焦碳的微晶结构的石墨化程度,提高其氧化反应活性;由热分析结果可知,共热解半焦的综合燃烧特性指数(Sn)比原料煤半焦高63.5%,燃烧反应活化能比原料煤半焦低39.7%,表明共热解半焦的燃烧性能优于原料煤半焦,煤与冷轧氧化铁红共热解可改善半焦的燃料品质,拓宽半焦作为燃料的利用领域。     

霍林河褐煤气体热载体错流热解特性研究

采用2 kg/h褐煤气体热载体错流热解实验装置,以经过加热后的氮气作为气体热载体,研究了气体热载体温度、原料粒度以及热载体平均停留时间对霍林河褐煤的热解产物分布特性的影响.结果表明:随着气体热载体温度由500℃升高到700℃,热解反应加剧,焦油产率、热解煤气热值、半焦破碎率和平均孔径均有显著增加;随着粒度由6～13 m...     

用褐煤半焦制备磺化煤的研究

针对褐煤生产磺化煤存在的容易过氧化和机械强度差的问题，用正交实验法研究了褐煤经低温热解改质后的褐煤半焦生产磺化煤的可行性及原料性质，磺化温度，磺化时间，原料粒度等因素对所生产磺化煤质量的影响，结果表明，褐煤低温热解改质后的半焦是生产磺化煤的优质原料，其原料性质和磺化温度是磺化煤质量的重要的影响因素。     

柠檬酸生化污泥的理化特性与热解特性研究

本文对柠檬酸生化污泥的理化性质和热解特性进行了分析,主要利用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、热解-气质联用仪(Py-GC-MS)及其他分析方法对污泥的表面形貌、官能团种类、热解失重规律及快速热裂解产物组成等特性进行了研究。实验结果表明,柠檬酸好氧污泥具有较高的灰分和较低的挥发分,厌氧污泥固定碳和碳元素含量较高;干化污泥表面结构密实,有机质与无机填料紧密包覆,呈片状或层状分布;污泥热失重可以分为水分析出(200℃以下)、有机物质析出(200～500℃)和无机矿物质分解(500～800℃)三个阶段,在315℃左右出现最大失重峰,有机质热分解特性显著;Py-GC-MS分析表明,柠檬酸生化污泥快速热裂解产物类型复杂,主要包括芳环类化合物、含氮化合物、醛酮化合物、醇类、羧酸和酯类化合物等。     

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．     

污泥掺混褐煤水热制固体燃料的理化特性

为了解决污泥单独水热碳化灰分高、热值和资源化利用率低等问题,通过水热处理的方法对城市污泥掺混低阶褐煤进行提质处理,对水热提质固体燃料的燃料特性、孔隙结构以及化学结构的变化等理化特性进行研究.结果表明,当污泥与褐煤质量添加比为1∶9时,随着水热温度的提高,固体燃料中碳含量以及热值大幅度提高,且原子个数比n(H)/n(C)和n(O)/n(C)显著下降.固体燃料羟基或羧基官能团中—OH和酰胺官能团或羧基官能团中—C≡O的相对光谱吸收强度显著降低,表明提质过程中污泥与褐煤发生了显著的脱水和脱羧反应.通过13 C核磁共振波谱分析,发现随着提质温度的升高,甲氧基减少的速率最快,摩尔分数从5.76%减少到了1.31%,羧基和羰基的摩尔分数从9.03%减少到5.64%,说明固体燃料中氧元素的丢失不仅与脱水作用有关,与羰基和羧基的转化以及甲氧基的变化也密切相关;芳香化碳的摩尔分数显著增加,表明固体燃料的芳香化程度加深,煤质特性提升.     

利用褐煤制备铁合金生产用半焦还原剂的研究

研究采用云南弥勒褐煤为原料,采用中温干馏对褐煤进行炭化处理,使褐煤中的大部分水分和挥发分气化除去,得到适合铁合金生产的褐煤半焦还原剂.本研究的主要目的是通过实验对炭化条件———炭化时间、炭化终温的研究,得出弥勒褐煤的最佳炭化温度、时间条件为800℃终温炭化1 h.     

污泥微波热解半焦吸附亚甲基蓝动力学

研究了不同影响因素下活性污泥微波热解残余半焦吸附亚甲基蓝的动力学.结果表明：吸附过程符合伪二级动力学模型,延长微波作用时间和升高热解温度有利于提高污泥半焦的吸附能力.当热解时间从5 min增加到15 min,吸附速率常数从4.2×10-4提高到5.24×10-4 g/（mg.min）,而当热解温度从437℃升高到603℃,吸附速率常数从1.05×10-4提高到5.24×10-4g/（mg.min）.此外,亚甲基蓝的吸附活化能为6.30 kJ/mol,说明吸附过程主要为物理吸附.     

高硫煤半焦水蒸汽部分气化预脱硫的研究

要：在固定床中考察2种高硫煤半焦水蒸汽部分气化预脱硫的行为．结果表明：硫的气化脱除因煤而异，大同半焦的脱硫率随着温度的升高而增加，义马半焦在温度高于700℃时，由于灰分中碱性矿物质的固硫作用，脱硫率降低；气化剂水蒸汽含量提高有利于半焦中碳和硫的析出，且可抑制灰分中碱性矿物质的固硫作用，使半焦中含硫量降低；增加气速有利于改善传质，使生成的气相硫快速移出反应区，提高脱硫率；在初始阶段，半焦停留时间的增加可有效降低部分气化半焦的含硫量，增加脱硫率；但随着反应的进行，脱硫率逐渐升高，脱硫速度减缓．水蒸汽部分气化可改善煤焦结构，有利于硫的脱除；大同和义马半焦中无机硫化物脱除率分别达94％和64％。