内蒙古褐煤流化热解反应特性试验研究

基于小型流化床评价装置研究了内蒙古褐煤流化热解反应特性,考察了温度、压力、线速率和催化剂负载量对热解产物分布、热解气组成、半焦组成以及膨胀率的影响。研究结果表明:随着热解温度升高,热解气产率大幅升高。随着热解压力增加,热解气产率和焦油产率逐渐降低。随着线速率提高,热解气产率和焦油产率呈明显增大的变化趋势。添加催化剂后热解更加完全,半焦中残留的挥发分降低,煤颗粒的塑性软化能力升高,膨胀率逐渐增大。     

生活垃圾热解半焦-热解油重整过程中水分的消耗与转移

热解炭原位重整城市固体废物的挥发分是改善热解产物的良好方法。在这个过程中,水蒸气在产品转化中起着重要作用。为了了解水分在重整过程中的作用,本研究中将热解液中的油相和水相分离,然后用D₂O代替重整过程中的水相,以跟踪液体、气体和固体之间的氢转移。热解油/焦炭重整过程在600、700和800℃下进行。用GC-MS（气相色谱质谱法）分析重整后液体中的油相;IR-MS（同位素比质谱法）分析重整后液体和固体中的氘浓度。研究发现,在实验温度范围内,水蒸气对焦炭的气化作用非常弱,当D₂O/焦炭的比例为2/1时,D₂O中2％（质量）的氘在反应后残留在炭中;但水蒸气与热解油的气化反应很强烈,在800℃时,78.68％（质量）的热解液（水油混合物）被气化,且热解油中脂肪烃被大量分解,重整液的油相组分中芳香烃占到96.17%;同时,当D₂O/油的比例为2/3时,D₂O中59％的氘转移到合成气中。研究结果将为生活垃圾热解处理控制最终产物提供理论指导。     

褐煤与大豆荚共热解的产物特性分析

利用自制的低温热解装置研究褐煤与大豆荚共热解的产物特性,考察大豆荚掺混比和催化剂Fe₂O₃对热解产物特性的影响。通过FT-IR、GC-MS、SEM-EDX和UV-vis分析共热解产物的性质,并将半焦用于亚甲基蓝吸附实验。研究结果表明：掺混比30%时,共热解焦油的产率达到最大值11.98%,比煤焦油产率增加44.86%,与计算值的正偏差最大（0.8%）,同时,大豆荚的添加有促进焦油生成的协同作用。大豆荚的添加有利于共热解焦油中含氧杂环的断裂,使共热解焦油中直链烷烃增多,芳香族化合物减少,使重质组分转化为轻质组分,从而提高焦油品质;同时,大豆荚的添加使共热解半焦的含氧基团增加,微观形貌变粗糙。而Fe₂O₃的加入使共热解焦油中酚、醇类物质增加;加Fe₂O₃共热解半焦的褶皱更加明显。共热解半焦对亚甲基蓝的吸附率为33.62%,比煤半焦的吸附率提高8.84%,加Fe₂O₃共热解半焦的吸附率为55.57%,比共热解半焦提高65.29%。     

半焦基催化剂裂解煤热解产物提高油气品质

利用上段热解下段催化的两段固定床反应器,针对府谷煤研究了半焦和半焦负载Co催化剂对煤热解产物的催化裂解效果。结果表明,半焦和半焦负载钴对热解产物催化裂解后,热解气收率增加,焦油收率降低,但焦油中沸点低于360℃的轻质组分含量提高,轻质焦油收率基本保持不变或略有增加。与煤在600℃直接热解相比,在热解和催化温度均为600℃,采用煤样质量20%的半焦为催化剂时焦油中轻质组分质量含量提高了约25%,轻质组分收率基本不变,热解气体积收率增加了31.2%;在热解温度600℃,催化温度500℃时,采用煤样质量5%的半焦负载钴催化剂,焦油中轻质组分质量收率和含量分别提高了约8.8%和28.8%,热解气体积收率增加了21.5%。煤热解产物的二次催化裂解的总体效果是将焦油中重质组分转化为轻质焦油和热解气。     

半焦成型技术及型焦应用研究进展

半焦孔隙结构发达,具有良好的吸附能力,但由于机械强度较低及耐热和耐水性能较差等原因,半焦的大规模应用受到了极大限制,不仅造成半焦资源大量浪费,也导致严重的环境污染问题。成型半焦机械强度高,耐热和耐水性能得到显著改善,可以广泛用作吸附剂或催化剂载体,具有很好的经济价值。综述半焦成型的主要工艺,阐明半焦成型机理,介绍有黏结剂冷压成型、无黏结剂冷压成型和热压成型等半焦成型工艺的特点以及产品型焦的主要应用领域,并提出半焦成型技术和型焦应用的主要发展方向。     

油页岩半焦与煤混合燃烧特性研究

采用热重分析仪对油页岩半焦与不同煤化程度的煤混合燃烧特性进行动态分析,讨论了掺混煤种和比例对燃烧过程的影响.结果表明,燃烧特性好的煤种可以改善页岩半焦燃烧特性,额吉长焰煤是最佳掺混煤种,随着煤掺混比例的提高,混合物燃烧特性指数增大.     

宝日希勒褐煤半焦的浮选试验研究

低温热解提质后褐煤中的有机质成分和煤化程度都发生了变化;通过对比褐煤和褐煤半焦的红外光谱,发现褐煤半焦中的亲水性官能团主要为羟基、氢键、胺基和醚等,且其含量要小于在褐煤中的含量;对褐煤半焦进行粒度分析和浮选试验,捕收剂采用0#柴油、煤油、ZS和它们的两两组合,发现组合药剂制度的浮选效果优于单纯的药剂制度,但无论采用哪种药剂制度,褐煤半焦的药剂消耗量都巨大,精煤灰分偏高。并对药剂消耗量大的原因进行了分析,认为半焦中较高的孔隙度是主导因素。     

循环流化床燃用半焦SNCR脱硝特性试验研究

为了检验循环流化床锅炉燃用半焦时选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术的特性,在2 MW环形炉膛循环流化床试验台上开展了SNCR脱硝特性试验研究,考察了氨水和尿素溶液2种脱硝剂在不同的旋风分离器温度（反应温度）和氨氮摩尔比（NSR）时的脱硝特性。研究结果表明：循环流化床燃烧半焦时采用SNCR脱硝技术,可有效地降低烟气中氮氧化物（NOx）排放质量浓度,氨水作为脱硝剂的效果优于尿素溶液,氨水溶液SNCR反应温度为921 ℃（NOx初始排放质量浓度为350 mg/Nm 3）,NSR达到1.77时,NOx排放质量浓度为93 mg/Nm 3,达到了国标要求;尿素溶液SNCR反应时NH3逃逸量相比氨水SNCR反应时小,但是有较高的N2O排放浓度,这2种脱硝剂的脱硝反应特性存在差异;反应温度对SNCR脱硝特性影响明显,在反应温度为833 ℃时,氨水脱硝效率较低,而尿素溶液则无脱硝效果,在反应温度为871 ℃和921 ℃时,氨水和尿素溶液均能表现出较高的脱硝效率;随着NSR提高,脱硝效率提高,但是氨逃逸和N2O的排放浓度也都增加。     

贫瘦煤模拟海水催化热解特性的研究

贫瘦煤地下催化气化过程无法使用固体催化剂,因此要研究廉价的液体催化剂。 为 了探索海水作为煤炭地下气化廉价气化剂的可行性,了解其中的NaCl组分对煤热解和气化 过程的催化作用,以3% 的NaCl溶液(模拟海水)作为催化剂,选取了块度约6cm的陕西王 斜煤矿贫瘦煤进行热解实验,测定了煤块内外升温速率和热解产物焦油的组成,研究了催 化剂对半焦孔结构的影响。 NaCl 催化剂负载量为 0.49% 和 0.53% 的大尺度煤块在 350℃~650℃温度段活化能与原煤相比分别降低39% 和45% ;催化热解焦油中苯系物含 量增加7.8% ,烃类含量煤样Ⅰ减少14.9% 、煤样Ⅱ减少32.4% ;催化热解煤焦的比表面积 显著大于非催化热解的煤焦;热解焦中—OH 键和* *C* *O 键的含量,煤Ⅱ焦<煤Ⅰ焦<原 煤。 结果表明:块状贫瘦煤热解过程中温度传递具有滞后性,海水对煤热解和气化过程有 一定的催化作用。     

焦炭气孔形成机理的解析及模型化

<正>煤经软化熔融过程再固化后形成半焦,再通过约1 000℃的焙烧可以提高焦炭强度。焦炭的强度和质量以前是用转鼓强度、显微强度、气孔率、密度、抗拉强度和CO2反应性等评价,但因煤是加热到400℃左右,经过软化熔融和流动发泡后再固化,进行半焦的炭化和焙烧,所以阐明煤软化熔融和再固化过程中的焦炭组织及气孔形成机理对了解焦炭强度等显微特征的发现机理极为重要,急需研究