煤中固有矿物质在热解过程中对氮释放的影响

采用管式炉固定床反应器,考察了平朔煤( PS)、神木煤( SM)和阳城煤( YC)三种不同变质程度的煤种在热解过程中的HCN和NH3 释放规律,主要讨论煤中所固有的矿物质在这一过程中对氮分配的影响.结果表明:不同变质程度的煤种脱除矿物质后,均表现为热解过程中的NH3释放量减少,其减少程度与灰分的性质有关;而HCN的释放与煤中矿物质的关系却受煤变质程度的影响;同时矿物质对不同形态氮的分配也有明显的作用.     

不同变质煤热解和气化中燃料氮的转化规律

利用水平管式炉对不同变质程度煤进行了热解和气化实验,并利用傅里叶红外气体分析仪对热解和气化过程中主要含氮产物的释放规律进行了研究.结果发现,煤的变质程度对煤热解和气化过程中HCN的释放具有重要影响,而对NH3的释放影响较小.对于低变质程度煤来说,挥发分含量较高,而挥发分的深度裂解是HCN产生的主要来源.因此,低变质程度煤热解过程中转化为HCN的燃料氮份额高于高变质程度煤;对于不同变质程度煤在热解过程中转化为NH3的燃料氮份额则大致相当.对不同变质程度煤在CO2气氛条件下气化反应过程中含氮产物生成规律的研究发现,焦炭氮几乎全部转化为NO;转化为NH3的燃料氮份额有所增加;除印尼褐煤外,转化为HCN的燃料氮份额也有所增加;此外,对CO2气化过程中NO的生成机理进行分析,认为焦炭氮的直接氧化可能是NO产生的主要来源.     

气氛、温度对煤热解过程中NH3和HCN释放的影响

为了实现煤的洁净转化,研究煤热解过程中N转移的机理,实验在固定床反应器上采用程序升温法对云南煤在不同温度下进行了氩、甲烷、15%水蒸气/氩和15%水蒸气/甲烷气氛下的煤加氢热解研究,主要对热解过程中产生的No2主要前驱物NH3和HCN的释放规律进行了考察,实验表明云南煤热解释放的NH3随热解温度的升高而增加,但是HCN...     

煤热解与水蒸气气化中NH3的生成规律探讨

研究了吡啶在常压平推流管式反应器中于 65 0℃～ 1 30 0℃范围内的热分解和水蒸气气化 ,重点考查了温度、停留时间以及 H2 O/N(摩尔比 )对其中 N在热解与气化过程中转化形成NH3 的影响 ,初步探讨了 NH3 生成的机理 .实验结果表明 :吡啶在热解过程中存在一个最佳反应温度 ,而在水蒸气气化条件下生成的 NH3 则随温度的升高而增大 ;吡啶在管内的停留时间越长 ,热解气化生成的 NH3 量越大 ;在水蒸气气化过程中 ,H2 O/N存在一个最佳比 .     

低温热改质煤对煤-油-水三元料浆成浆性的影响

对几种不同变质程度的煤采用低温热改质,使煤表面的性质发生变化,从而影响煤的成浆性.研究发现,在2 0 0℃～30 0℃温度范围内,热改质煤表面产生显著的收缩作用,活性含氧官能团的分解使煤表面疏水化作用显著增强,从而使煤的最高内在含水量降低.上述煤表面性质的变化是该温度范围内热改质煤成浆性得以大幅度提高的主要原因.变质程度越低的煤,成浆性变化越大.2 0 0℃～30 0℃是热改质煤煤浆性质发生剧烈变化的温度区,30 0℃是浆体性质发生转变的转折点.     

钙、钠添加剂对平朔煤热解特性的影响

采用盐酸、氢氟酸分步酸洗脱除平朔原煤中灰分,再用浸渍法向脱灰煤中添加Ca（Ac）2和NaAc,制得实验样品。利用固定床反应器对实验样品进行热解实验,气相色谱在线检测气相产物,热天平分析热解过程热量的变化。结果表明：添加钙盐和钠盐对煤热解过程中形成的H2、CH4、CO等可燃产物起始温度、最大温度和累积产率均有不同程度的影响,热解气体的组成分布也随添加物的存在而不同。负载钙盐和钠盐均使热值最高的H2累积释放量增加了10％以上。DTA分析显示,添加剂及负载量的不同对煤热解过程中的热量变化具有不同的影响,其热效应的变化与热解气体的释放有着密切的关联。     

固体热载体热解煤中氮的迁移特性

在固体热载体快速热解装置上考察了锅炉循环灰对内蒙古羊市塔烟煤热解过程中氮的迁移转化特性的影响.结果表明,在考察温度(530℃~660℃)内,在气相氮中仅含有HCN和NH3,无N2产生.循环灰对煤结构及焦油分子中氮杂环的裂解没有催化作用,与惰性石英砂作为热载体的实验结果相比,热解温度600℃时,循环灰作为热载体使气相中HCN-N和NH3-N的产率分别降低了24.53%和29.86%.并通过向惰性石英砂中添加碱性矿物质对循环灰中影响煤热解过程中气相氮释放的主要物质进行了考察.     

热解温度对半焦生成及其元素组成的影响

利用固定床反应器对3种煤样进行了Ar气气氛高温热解研究,考察了热解温度对半焦产率和其中C,H和O元素含量的影响．研究发现,挥发分主要释放温度范围集中在400℃～700℃;半焦的H／C和O／C原子比都是随温度的升高而减小,O／C原子比在300℃～600℃降低幅度很大,H／C原子比在300℃～900℃降幅较大,当热解温度达到900℃后,不同变质程度煤的半焦H／C和O／C趋于一致．热解过程中半焦的H／C和O／C变化关系与vanKrevelen图上典型煤阶的H／C和O／C关系类似．     

热解粒状焦化学反应活性随温度及煤变质程度变化的研究

采用ＭＲＦ热解工艺，在５００￣７００℃范围内得到了３种低变质煤的粒状焦，并进行了其化学反应活性的测试。本文重点探讨了粒状焦化学反应活性与热解温度的关系，以及煤变质程度对反应活性的影响；从理论上阐述了产生这些影响的内在原因，研究结果对利用低变质煤生产高质量的粒状焦将具有一定的指导意义。     

不同煤真空热解过程中气态产物的在线分析

利用高分辨质谱对在真空热解过程中淮北烟煤、无烟煤和天然焦形成产物进行实时在线检测,结合煤质结构和特征,通过图谱分析了煤种和热解温度对热解产物的释放规律.结果表明,较低热解温度时,热解产物组成随煤化程度变化较小;较高温度时,随煤化程度的升高,高分子量产物相对含量逐渐减少;随着温度的升高,烟煤和无烟煤高分子量产物所占比例明显增加;含氧基团在200 ℃～400 ℃开始释放,到600 ℃则主要生成CO2.     

典型无烟煤热解成分的定量分析研究

采用TG-FTIR联用对3种无烟煤的热解产物中的CH4、CO、CO2、NH3进行定量分析研究.结果表明,随着挥发分含量的减少,CH4开始析出温度和析出峰值温度逐渐升高;各煤样的CO析出峰值温度接近一致;CO2的开始析出温度均在195℃左右,CO2的析出总量随煤样的挥发分的升高而增加;NH3的温度析出规律相似,但煤样的N...     

浮选对煤热解过程中NH_3生成的影响

介绍了采用固定床反应器对神东、新疆和小龙潭原煤及其浮选后所得精煤和尾煤在873K～1 173K温度、420mL/min Ar气氛下热解NH_3生成的实验研究。结果表明,浮选得到的精煤和尾煤在热解过程中释放的NH_3量与原煤释放的NH_3量相比不同,且随煤的变质程度的变化而变化;浮选改变了NH_3的生成率,但没有改变其随温度的变化趋势。精煤、尾煤与原煤一样,在快速热解过程中,NH_3的生成由进样阶段决定。煤氮生成NH_3的转化率均随着温度的升高而增大,但高于1 173K时,NH_3的生成率变化不大;精煤在程序升温热解和快速升温热解过程中,生成的NH_3均比原煤少,尾煤在两种热解条件下表现不同。实验证明,浮选改变了NH_3的生成率,而且NH_3的生成率和煤中所含的S及矿物质有关。     

煤种及气氛对煤热解中NH3和HCN释放的影响

在固定床反应器上采用程序升温法对碳含量不同的三种煤样进行了氩气、甲烷、15%水蒸气/氩气和15%水蒸气/甲烷气氛下的煤加氢热解研究,对热解过程中产生的NOx主要前驱物--NH3、HCN的释放规律及其影响因素进行了考察.实验表明,由于水蒸气、甲烷提供了活性含氢基团,所以促进了热解过程中NH3、HCN的生成.另外,甲烷和水蒸气之间的协同作用,也可以提供更多的活性含氢基团.     

神木煤热解形成NOx前驱物的影响因素研究

热解是煤加工的重要基础过程，它是煤燃烧、气化的初始和伴随反应。通过固定床石英反应器研究了不同的热解方式、加热速率、气体流速和粒径对神木煤形成NO，的前驱物HCN和NH3，的影响规律，得出以下结论：终温和加热速率越高，形成的HCN和NH，的量越大；粒径的变化对HCN和NH3的影响规律不同；气体流速对HCN和NH3的形成受加热方式的影响。     

Influence of Na and Ca on the emission of NOx during coal combustion

Temperature programmed combustion of a Chinese brown coal before and after demineralization was carried out in a tubular quartz fixed bed reactor. The evolution of NOx during coal combustion has been investigated with an aim of figuring out the influence of indigenous mineral matter in coal as well as the loaded alkali and alkaline earth metals (Na, Ca). The results show that the mineral matter in the coal suppresses the conversion of fuel-N to NOx, and at the same time, significantly promotes the coal combustion process. The added Na exhibits high catalytic activity for the coal combustion and NOx reduction. In the case of Ca, its effect on the combustion of coal is ignorable but the emission level of NOx increases distinctively due to the presence of Ca. The formation of N–Ca intermediates that preferentially direct the conversion of fuel-N towards NOx during coal combustion is proposed and discussed.     

反应气氛对煤热解过程中NH3释放的影响

为了实现煤的洁净转化 ,研究煤热解过程中 N转移的机理 ,实验在固定床反应器上采用程序升温法对碳含量不同的三种煤样进行了氩、甲烷、1 5 %水蒸气 /氩和 1 5 %水蒸气 /甲烷气氛下的煤加氢热解研究 ,主要对热解过程中产生的 NOx 主要前驱物 NH3 的释放规律及其影响因素进行了考察 .实验表明 ,由于水蒸气、甲烷提供了活性含 H集团 ,促进了热解过程中 NH3 的生成 ;另外 ,甲烷和水蒸气之间的协同作用 ,可以提供更多的活性含 H集团 .煤特性、反应温度和反应时间是影响 NH3 生成和半焦产率的主要因素 .     

复合碱型腐植酸型煤粘结剂的特性研究

研究了从云南褐煤提取型煤腐植酸粘结剂的过程,主要考察了煤碱质量比和不同碱性添加物包括NaOH,Na4P2O7,Na2CO3和K2CO3等对腐植酸提取率的影响,并进行了成本估算。结果表明,在利用NaOH的条件下,煤碱质量比在10∶1与12∶1之间获得较好提取效果;与利用单一NaOH添加剂相比,在总碱量略有减少的前提下,用Na4P2O7和Na2CO3替代部分NaOH使腐植酸的提取率增加18.4%,粘结剂的粘度提高30%,经济成本下降2.6%。腐植酸钾型型煤的气化效果好于钠型,跌落强度基本相同。     

USY分子筛扩孔对低温煤焦油加氢裂化的影响

以NH4F溶液、NH4F和HF混合液处理USY分子筛,制备加氢裂化催化剂。通过BET、XRD表征催化剂的比表面积、孔容孔径及晶体结构,在340℃,5.0MPa,空速3.0h-1以及氢油体积比为600条件下,使用改性后催化剂对低温煤焦油进行加氢裂化反应,评价催化剂的催化效果。结果表明,处理后的载体制备的催化剂不但没有完全破坏分子筛固有结构,而且平均孔径有很大的提高,出现二次孔,在催化剂效果评价中,以NH4F和HF混合液处理得到的催化剂由于维持了催化剂的酸性,其催化效果远好于空白USY系列和NH4F溶液系列催化剂。     

发生炉煤气中的NH3及其对煤气站系统的影响

发生炉煤气中NH3的形成过程较为复杂,煤的热解温度、气化温度、气化煤中氮的含量、煤化程度及惰质组含量的高低等因素直接影响煤气发生炉中NH3的生成。就NH3的含量而言,一段炉煤气要大于两段炉和干馏炉煤气。同时分析并指出煤气中的NH3与CO2和煤气冲洗水反应生成NH4HCO3,NH4HCO3的存在给酚水浓缩蒸发系统带来一定的安全隐患,需要采取有效措施,从源头杜绝其危害及安全隐患;发生炉煤气中的NH3在煤气湿法脱硫中可以部分或全部替代纯碱作为脱硫吸收剂,从而节约脱硫成本。