微负压系统中煤快速催化热解半焦特性的研究

对煤催化热解产生半焦的收率、灰分含量、挥发分含量和结构等特性进行了分析,结果表明,催化剂的加入提高了煤炭的转化率,降低了半焦的产率,同时半焦的挥发分含量减小,固定碳和灰分含量提高.催化剂的加入降低了半焦收率,MnO2促进了半焦的纵向和横向热缩聚,使半焦的结晶程度增大;CaO加入促进了半焦的纵向热缩聚而阻碍了横向热缩聚;Fe2O3和TiO2的加入阻碍了煤焦基本晶格单元纵向热缩聚.     

微负压系统中煤与橡胶共热解的协同作用

在热重分析仪及自制的微负压煤热解实验装置上,对陕北烟煤、橡胶及两者的混合物进行了实验研究。结果表明,煤与橡胶共热解时存在协同效应,并且随着热解温度增加,协同效应逐渐增强。橡胶是共热解反应的供氢物质,同时橡胶热解产生较多的甲烷,有利于煤中大分子的裂解,可提高煤热解的焦油收率。在热解温度为800℃时,任意橡胶质量分数的煤与橡胶混合物共热解的焦油收率均比线性叠加值高,当橡胶质量分数为20%时,协同作用最为显著。     

内蒙古褐煤热解半焦燃烧特性研究

为实现内蒙古乌拉盖褐煤的高效利用,以粒度小于6 mm乌拉盖褐煤为原料,用马弗炉模拟工业炭化炉热解条件,制取了乌拉盖褐煤中低温热解半焦,测定了热解半焦的工业分析、发热量、哈氏可磨性指数,分析了半焦的燃烧动力学,研究了热解条件与半焦燃烧特性之间的关系。结果表明:热解终温对乌拉盖褐煤热解半焦燃烧特性影响最大,升温速率和保温时间对半焦燃烧特性影响不显著。乌拉盖褐煤热解半焦反应活化能随热解终温、保温时间的升高而增加,燃烧特性指数随热解终温、保温时间的升高而降低。热解终温为600℃时产生的半焦具有最高发热量24.50 MJ/kg,比原煤提高77%;燃烧特性指数最高为1.4×10-7%2/(min2·℃3),适宜燃料比为7~9,是很好的燃料。     

油页岩半焦热解特性

利用热重分析仪对油页岩半焦热解特性进行了研究.综合考虑制取半焦所获得的页岩油品质、半焦成分、发热量和循环流化床设计,认为干馏温度介于500～600℃为宜;干馏度对半焦热解初析温度和低温段热解过程有影响,但对高温段热解影响不明显,高温干馏所制取的半焦其热解过程包含于低温所制取的半焦热解过程中;随升温速率的提高,相同温度下的半焦热解度降低,当升温速率超过40℃•min^-1后,升温速率对半焦热解过程影响不大;最后采用Coasts法计算了油页岩半焦热解动力学参数,计算结果可供数值仿真和工程设计参考.     

煤热解半焦特性及其钝化工艺初步设想

由于热解半焦在生产、储运及应用过程中,存在自燃等安全隐患,从热解半焦的自燃机理出发,分析了热解半焦的组成特性、官能团种类、比表面积以及孔道特性对其自燃倾向性的影响,提出将热解半焦冷却、钝化和余热回收高度集成耦合的新型半焦钝化工艺,即利用N2惰性气体作为冷却介质,回收利用高温半焦携带显热;通过水蒸气与半焦活性基团反应,适当减少含氧官能团数量;通过钝化剂前驱体Ca(OH)2和CO2在半焦颗粒表面的分步反应包覆,适当减少活性焦比表面积;通过适当增加半焦含水量,有效防止半焦存放时水分复吸,从而实现半焦钝化和余热回收的双重目的。     

淖毛湖煤加氢热解产物特性及半焦气化反应性

在加压固定床反应器中进行淖毛湖煤在常压和1.5 MPa氢气和氮气中的热解试验,利用多种表征方法对比研究了氢气和氮气下的热解产物产率和组成及半焦结构的变化,并利用热重分析研究热解半焦的CO₂气化反应性。结果表明：与常压N₂中热解相比,煤在加压的H₂中热解可有效提高热解气体中CH₄和C₂～C₃的产率,在800℃热解CH₄和C₂～C₃的体积产率分别由53.5和16.6 mL/g增至345.6和20.8 mL/g。焦油和轻质焦油产率也有效提升,在600℃下,与常压N₂中热解相比,1.5 MPa H₂中煤热解的焦油产率由19.3%升至22.8%,焦油中脂肪烃含量由35.5%降至14.8%,单环芳烃含量由8.3%增至28.9%,轻质焦油质量分数和产率分别升至95.0%和21.8%。半焦的N₂吸附和拉曼光谱分析结果表明,煤在加压H_...     

催化剂对不同粒径褐煤热解特性及其煤焦微晶结构的影响

以内蒙褐煤为研究对象,在固定床反应器上考察了催化剂对不同粒径褐煤热解过程中的各气体组分含量以及产气率的影响,通过XRD研究了热解后煤焦的微晶结构特性。研究结果表明:无论是原煤还是负载催化剂的褐煤,随着粒径增大,其热解产气率下降;对于各气体组分,CO,H2,CH4含量均随原煤颗粒粒径增大而下降,CO_2却呈相反趋势。而在粒径相同的情况下,负载催化剂的试样热解产气率稍大于原煤试样,且随着催化剂含量的增大,产气率提高,试样热解产生的CO_2和CH4含量呈增加趋势,但H2,CO含量却有所下降。对于粒径较大的试样,由于挥发分脱除不够完全,生成的煤焦碳化程度较低,使得煤焦石墨化程度也较低。此外,当粒径相同的情况下,负载催化剂的煤焦碳微晶结构越无序,则随着催化剂负载量的增加,越阻碍试样石墨化的进程。     

煤热解半焦物化特性表征研究进展

论述总结了煤热解半焦的各种物化特性表征方法研究进展,重点阐述了煤热解半焦的化学成分组成表征、结构特征表征、其它物化特性表征等研究方法,为各种煤热解半焦的利用研究提供参考。最后对煤热解半焦物化特性表征方法的研究方向提出了建议。     

神木煤显微组分热解半焦CO_2活化特性研究

通过对神木煤显微组分不同温度下（500℃,700℃）热解得到的半焦和半焦CO2活化特性进行研究,发现富惰质组半焦比表面积和孔隙结构明显优于富镜质组半焦;热解半焦均存在较宽泛的中孔、大孔,从500℃到700℃,富镜质组半焦生成的微孔多于富惰质组半焦。在实验条件下,500℃和700℃的半焦CO2活化性能均是富镜质组〉原煤〉富惰质组。热解从500℃提高到700℃,富镜质组半焦的CO2反应活性明显提高。惰质组的结构疏松,在活化过程中容易造成孔壁塌陷,形成大孔,从而导致富惰质组半焦比表面积减小。     

褐煤热解及半焦成型特性研究

以褐煤为原料,通过原煤热解与半焦成型实验,研究了热解终温对产物分布的影响及半焦的成型特性与反应活性;利用气体在线分析仪、GC-MS对热解产物进行表征;研究结果表明,热解温度由450℃提高到750℃,热解气体产率持续增大,半焦收率则持续减少,焦油收率在550℃时最高;气相组分中H2含量持续增加,CO2和CH4含量减小,CO含量在650℃时最高;热解焦油主要由萘及其衍生物、高碳数直链烷烃、苯酚及其衍生物、蒽、菲及衍生物、稠环芳烃和中性含氧化合物(醛、酮、呋喃)组成,随热解温度升高,多侧链取代化合物含量减少,稠环化合物含量增加;热解改质后,半焦型煤强度提高了3 MPa,半焦型煤的CO2反应活性高于半焦。     

生物质型煤热解半焦的燃烧特性研究

为开拓低阶粉煤资源高效分质利用途径,在前期制备的能满足直立炉热解要求的生物质型煤的基础上,利用同步热分析仪研究了生物质型煤热解半焦的燃烧性能,并与原煤、原煤半焦及型煤的燃烧性能进行了对比,考察了热解温度对半焦燃烧性能的影响规律。由结果可知,生物质型煤热解半焦的燃烧特征温度低于原煤半焦;随热解温度的升高,原煤半焦的燃烧特征温度呈线性增加,而型煤半焦燃烧特征温度的增加幅度较小;在热解温度较高时,型煤半焦的燃尽性能较好;型煤半焦的综合燃烧特性略差于相同热解温度的原煤半焦,但差别很小。热解温度为650℃的型煤半焦具有最好的燃尽性能和综合燃烧特性。     

生物质热解半焦燃烧特性的实验研究

鉴于目前针对生物质热解半焦燃烧特性的研究较少,以稻壳、松木屑和玉米秸秆为原料,利用自行搭建的固定床热解实验台,在300、400、500、600℃的热解温度下制备了以上3种生物质的半焦,同时采用TG-DTG热分析联用技术,研究热解终温、粒径、升温速率和生物质种类对生物质热解半焦燃烧特性的影响。结果表明:热解终温越高,半焦的燃烧性能越差;同一种半焦,粒径越小越有利于其着火与燃尽;升温速率为50℃/min时,燃烧性能达到最佳;不同生物质种类制得的半焦燃烧性能差异很大。     

神木煤显微组分半焦燃烧特性

引　言煤是由许多有机显微组分和少量矿物质组成的有机岩石 ,煤的岩相显微组成是确定煤类型的重要特征 ,因此在研究煤的反应性时应同时考虑到煤的岩相显微组成才能得到较为符合实际的结果 .近年来 ,对显微组分热解半焦燃烧反应性的研究已有报道[1～ 4 ] .Ｋａｎｄｉｙｏｔｉ等[5] 对南非煤的研究结果表明 ,在 70 0℃下所得热解半焦的燃烧反应性随镜质组(Ｖｉｔｒｉｎｉｔｅ)含量的增加而升高 ,随丝质组 (Ｆｕｓｉｎｉｔｅ)含量的增加而降低 .但对同一煤种 ,在 15 0 0℃所得热解半焦的燃烧反应性正好相反 .而对南非煤(87%Ｃ ,ｄａｆ) ,随丝质…     

不同粒径华亭煤的热解研究

利用铝甑干馏装置对华亭煤进行热解实验,研究分析了粉煤粒径对焦油产率的影响,同时对粉煤、半焦的孔径和元素含量进行了分析检测。结果表明,随着粉煤粒径的减小,煤焦油产率先增加后减小,原煤及其半焦孔径均呈增大趋势,粒径在120~160目的粉煤热解后煤焦油产率最高,达到5.42%。这说明具有一定孔径的粉煤在热解过程中对煤焦油的析出有较大影响,但粉煤磨制过程颗粒间的摩擦碰撞所导致的挥发分的析出是煤焦油产率降低的主要原因。此外,元素分析结果表明硫元素含量随着粉煤粒径的减小而增加,文中阐述了硫元素含量对煤焦油产率影响的机理。     

浅谈无剥离微负压废旧轮胎热解技术产业化

结合工程实践，详细介绍了无剥离、微负压废旧轮胎热解技术的技术特点、工艺流程、主要设备选型及主要技术指标。并分析了废旧轮胎热解技术产业化的前景。     

煤炭热解特性研究及产物分析

对平顶山矿区两个煤样进行了热解反应研究,考察了热解温度对热解的影响。结果表明,随着热解温度升高,煤气与焦油的产率增加,半焦产率下降,其中煤气产率的增幅较大,但产率较低,焦油产率增幅较小,但一直呈现出增加趋势;煤气中H_2与CO含量均随温度的升高而增加,H_2增加幅度大,CO增加幅度较小;CH_4的含量随温度的升高而下降;CO_2含量较小,随温度升高变化不大;C_2~C_6的含量随温度的升高而下降;随温度升高,煤气热值持续下降;由于煤质的差异,两个煤样的煤焦油性质相差较大,在≤360℃的馏分中,煤样1煤焦油以酚类及其衍生物为主,煤样2煤焦油以芳烃及芳烃衍生物为主。     

甘蔗渣与褐煤共热解半焦的特性

利用自制的干馏装置进行褐煤与甘蔗渣的低温共热解实验,并探究甘蔗渣的添加量对热解产物产率及半焦品质的影响。研究结果表明,在甘蔗渣掺混比为20%时,产物产率的实验值与理论值偏差达到最大,此时焦油产率的实验值比理论值高出9.61%;FTIR检测表明半焦中主要含有-OH、C=C和C=O官能团,且甘蔗渣的添加能促进半焦中苯类化合物转化为其他类低分子化合物;SEM检测表明褐煤与甘蔗渣共热解半焦比煤样单独热解半焦孔隙发达;BET分析表明甘蔗渣与褐煤的相互作用不仅能提高共热解半焦比表面积,而且能改善孔径分布,使共热解半焦孔径有减小的趋势。半焦吸附重金属离子实验表明未经任何处理的煤半焦及甘蔗渣半焦对铅离子去除率分别达到78.42%和87.80%。     

煤加压富氢热解及半焦气化特性研究

为研究加压固定床气化过程中热解区和气化区的反应,模拟固定床富氢气氛热解与半焦气化过程,利用加压富氢热解装置考察了压力、加热终温以及富氢比例对煤热解的影响,分析了各因素对热解影响的机理,以富氢气氛热解半焦为原料,通过加压热重分析仪进行试验研究,研究不同温度和不同热解半焦原料的条件下碳转化率与CO_2反应速率随时间的变化规律,分析富氢比例对气化反应活性的影响。结果表明:常压富氢气氛热解试验中,随着富氢比例的升高,提供大量H,H浓度增大,煤在热解过程中自由基会不断与H结合生成稳定组分,其中包括大量小分子的挥发物以及部分焦油析出,使半焦中挥发分降低0.69%,半焦收率降低4.8%;加压条件下半焦收率较高,半焦收率随压力的增大变化幅度不大,且没有明显规律,挥发分总体逐渐降低,但变化较小;随着终温的升高,挥发分析出量逐渐升高,伴随着挥发分析出,富氢氛围中的H将与自由基结合生成小分子结构而逸出,半焦收率与挥发分均逐渐降低;增加富氢比例能提高半焦的成熟程度,富氢比例由0增加到35%,H浓度增大,煤中小分子可迅速加氢生成挥发物,同时大分子也会加氢变为稳定结构,半焦挥发分降低了1.46%,半焦收率降低了2.50%;富氢热解能明显促进CO和CH_4的生成,在35%H_2时产量分别达到91.2和63.8 mL/g。由气化特性试验可知:提高气化反应温度,有助于提高富氢半焦与CO_2的气化反应性;富氢气氛与惰性气氛下热解半焦的气化反应活性相近,表明加氢热解能够提高焦油产率与焦油品质,同时对半焦的气化活性影响不大。     

污水处理工艺对污泥热解半焦热解特性的影响

通过在升温速率10℃/min和氮气氛围下的热重实验,对来自3个污水处理厂的5种污泥在450℃下热解制得半焦的热解特性进行了研究。结果表明,5种半焦的热解过程均为水分析出、缓慢失重、挥发分析出和残余物分解4个阶段。污水处理工艺中的厌氧过程和污泥厌氧消化使半焦中的有机物复杂化;污泥厌氧消化改善了半焦的热解性能,污水处理工艺中的"厌氧+好氧"和"好氧+厌氧"过程则降低了半焦的热解性能,其中"好氧+厌氧"过程对半焦热解性能的影响异于其对污泥热解性能的影响;半焦热解时的第三阶段与污泥的第四阶段相对应,但并非是简单的对应。利用Coats-Redfern法对5种半焦热解机理的研究结果表明,5种半焦的机理函数彼此不完全相同,但半焦热解活化能均低于污泥的。