中国西部弱还原性煤热解与加氢热解性质研究

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本论文以研究西部弱还原性煤热解性质为目标,主要研究了热解终温和升温速率对西部弱还原性煤在氮气和氢气气氛下的热解性质的影响。论文主要研究内容和结果如下:在热重分析仪上考察了神东煤、灵武煤和哈密煤三种西部弱还原性煤和平朔煤(作为参照)、及其显微组分的热解反应性。实验结果表明:煤的惰质组含量越高,460℃左右的最大失重速率越小,而且最大失重速率对应的温度向高温区移动;710℃左右,西部弱还原性煤都有一个明显的失重峰,但平朔煤该峰不明显;升温速率越大,煤的失重量越小,并且煤的热解失重速率峰出现的温度越高。在固定床热解反应器中研究了氮气气氛下热解终温对神东煤、灵武煤、哈密煤和平朔煤热解产物分布的影响。研究结果表明,相同温度下,西部弱还原性煤的焦油产率比平朔煤的焦油产率低。随着温度的升高,平朔煤和神东煤的焦油产率先增大后减小,650℃时达到最大值,分别为17.1 wt.%daf和14.4 wt.%daf。灵武煤和哈密煤的焦油产率随温度的升高变化不大,焦油产率维持6 wt.%daf到9 wt.%daf之间。600℃之前,热解气体量较少,600℃以后,气体产率随温度的升高迅速增加。相同温度下,西部弱还原性煤的半焦产率比平朔煤的半焦产率高。在固定床反应器中研究了加氢条件下热解(加氢热解)终温对神东煤、灵武煤、哈密煤和平朔煤热解产物分布的影响。结果发现,相同温度下,与热解结果类似,西部弱还原性煤加氢热解的焦油产率比平朔煤的焦油产率低,半焦产率比平朔煤的半焦产率高。随着温度的升高,平朔煤的焦油产率先增大后减小,650℃时达到最大值,19.8 wt.%daf,而西部弱还原性煤的焦油产率呈现近线性增大的趋势。随着温度的升高,四种煤气体量近线性增加。
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