胜利褐煤催化热解的产物特性及动力学研究

发布时间：2017-01-04 19:48

  本文关键词：胜利褐煤催化热解的产物特性及动力学研究，由笔耕文化传播整理发布。

《中国矿业大学》 2014年

胜利褐煤催化热解的产物特性及动力学研究

张琦  

【摘要】：煤的催化热解能够调节热解产物的分布，实现煤的定向转化，对煤的高效洁净利用具有重要意义。本文选择了不同催化剂，在不同条件下，对胜利褐煤催化热解的产物的收率、特性、催化剂的在热解后的化合态及热解动力学方面进行了研究。 褐煤低温催化热解表明：所选择的催化剂对褐煤热解产物的收率产生了显著的影响。碱金属类催化剂（K2CO3，Na2CO3，KCl，NaCl）的加入明显降低了热解水、半焦和焦油的收率，增大了煤气的收率；碱土金属类催化剂CaO和MgO明显降低了煤气和焦油的收率而增大了热解水和半焦的收率；而CaCl2和MgCl2及过渡金属氧化物类催化剂（Fe2O3，MnO2，NiO）的加入在不同程度上降低了半焦和焦油收率而增大了煤气和热解水收率。 气体产物分析表明：催化剂的加入改变了热解煤气中H2、CH4、CO和CO2在煤气中的摩尔百分含量。其中，添加碱金属、碱土金属及Fe2O3，煤气中H2的含量均增大；除CaO和NiO外，在其它条件下，CO含量都减少； CaO、MgO和NiO条件下，CH4含量略有增大，其他条件下CH4含量则减少；在CaO条件下，CO2含量显著降低，其它条件下CO2含量变化并不明显。 液体产物分析表明：未添加催化剂的低温热解焦油的甲苯可溶物的主要组分为苯类、酚类、烷烃类和烯烃类；添加不同的催化剂后，，所得煤焦油甲苯可溶物除了含上述四类组分外，还产生了杂环类及含氧杂环类化合物；不同催化剂的添加均降低了焦油甲苯可溶物中的烷烃类化合物的含量而增大了酚类、杂环类及含氧杂环类化合物的含量。 固体产物分析表明：催化剂的加入降低了半焦的石墨化程度；未添加催化剂和添加催化剂后热解所得半焦的表面都变得粗糙、无序；催化剂的添加在不同程度上增大了半焦的CO2反应性；Na2CO3、KCl、NaCl、MgO和CaCl2在热解反应前后化合态没有变化，而K2CO3、CaO、MgCl2、Fe2O3、MnO2和NiO在热解后不再以热解前的化合态存在。 热解动力学分析发现：在400~500oC和500~600oC温度区间内，褐煤的催化热解过程均符合一级单一反应模型；在400~500oC和500~600oC阶段，不同催化热解的表观活化能均低于非催化热解的活化能，说明催化剂更有利于褐煤在低温阶段热解。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ530.2
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韩永霞,姚昭章;升温速度对煤热解动力学的影响[J];华东冶金学院学报;1999年04期

2 朱子彬,马智华,张成芳,倪燕慧,金海华;煤快速热解获得液态烃和气态烃的研究(Ⅰ)——气氛影响的考察[J];化工学报;1992年06期

3 公旭中;郭占成;王志;;Fe_2O_3对高变质程度脱灰煤热解反应性与半焦结构的影响[J];化工学报;2009年09期

4 朱学栋,朱子彬,韩崇家,唐黎华;煤的热解研究III.煤中官能团与热解生成物[J];华东理工大学学报;2000年01期

5 唐黎华;胡思飞;倪燕慧;朱学栋;朱子彬;;制焦温度对煤焦特性的影响[J];华东理工大学学报(自然科学版);2007年02期

6 朱学栋,朱子彬,唐黎华,张成芳;煤的热解研究 Ⅰ.气氛和温度对热解的影响[J];华东理工大学学报;1998年01期

7 朱廷钰,王洋;氧化铁与碳酸钾对煤温和气化的影响[J];化学反应工程与工艺;2000年02期

8 许莹;孙小星;胡宾生;;催化剂对混合煤在快速热解过程中的影响[J];化学工程;2007年04期

9 白金锋;徐君;张臻;钟祥云;张雅茹;王利斌;商铁成;;内热式滚动床对神木长焰煤热解提油性能的研究[J];煤炭学报;2011年01期

10 王鹏,文芳,步学朋,刘玉华,边文,邓一英;煤热解特性研究[J];煤炭转化;2005年01期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 梁鎏鎏;马红卫;胡坤伦;;B/BaCrO_4延期药热分解特性的实验研究[J];安徽化工;2012年01期

2 何飞刚;;配合物K_3〔Al(C_2O_4)_3〕·3H_2O与K_3〔Cr(C_2O_4)_3〕·3H_2O的热分解反应及其动力学研究[J];安康学院学报;2009年02期

3 吴国新;徐小力;时延辉;左云波;;基于TRIZ理论的热分析仪加热炉体设计[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2010年03期

4 田林祥;三苯基铋系列对端羟基共聚醚的固化催化作用[J];北京理工大学学报;1995年04期

5 郑亚萍,宁荣昌,狄西岩,李柏松;TDE-85/DDS固化体系性能研究[J];玻璃钢/复合材料;1999年06期

6 李默宇;梁胜彪;孟庆云;杨小平;;碳纤维湿法缠绕用高模量高韧性环氧树脂基体[J];玻璃钢/复合材料;2009年02期

7 杨安乐;邻甲酚甲醛环氧树脂固化体系的研究[J];玻璃钢/复合材料;1998年02期

8 苑卫军;李建胜;秦利生;;两段炉上下段煤气比例调节影响因素分析[J];玻璃;2010年01期

9 周建萍;赵海芳;刘志雷;曾庆煜;;潜伏性环氧固化剂的制备及其水性环氧涂料的性能研究[J];表面技术;2012年02期

10 于戈文,李松波;粘结指数专用无烟煤替代物的研究[J];包头钢铁学院学报;2001年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 周锦文;;钙系添加剂对煤热解行为的影响[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年

2 许英霞;秦克章;丁奎首;缪宇;方同辉;徐兴旺;孙赫;;东疆红山Cu-Au矿床氧化带中铜叶绿矾和高铁叶绿矾的首次发现及其矿物学特征[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第六卷)[C];2008年

3 吴淑荣;李东升;赵丽丽;熊为淼;;溶胶-凝胶制备PTCR BaTiO_3基陶瓷过程中的热分析[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年

4 田忠坤;;我国东南沿海地区褐煤洗选提质一体化加工基地建设的探讨[A];2011年全国选煤学术交流会论文集[C];2011年

5 叶健青;汪晓峰;任加荣;张玉华;朱苏康;;芳砜纶纤维的热稳定性分析[A];2009年耐高温芳砜纶纤维开发应用研讨会论文集[C];2009年

6 公旭中;陈彦广;郭占成;王志;;铈化合物对无烟煤催化燃烧的影响[A];2008年全国冶金物理化学学术会议专辑（上册）[C];2008年

7 ;我国煤炭期货市场建设运行研究[A];2007-2008中国生产力发展研究报告[C];2009年

8 易维明;柏雪源;何芳;李永军;李志合;;生物质快速裂解液化技术[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年

9 刘忠锁;汪琦;邹宗树;谭广雷;;非等温热重法研究碳气化反应动力学[A];2010年全国冶金物理化学学术会议专辑(上册)[C];2010年

10 毕艳;刘渊;郭磊;刘佳;;TG热重分析在合金生产中的应用[A];中国化学会成立80周年第十六届全国化学热力学和热分析学术会议论文集[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 徐远纲;大型电站锅炉掺烧印尼煤的研究与应用[D];华中科技大学;2010年

2 石金明;典型煤种热解气化特性研究[D];华中科技大学;2010年

3 谢婵;新型稀土配合物橡胶防老剂的制备及应用研究[D];华南理工大学;2010年

4 许慎启;煤气化反应动力学及渣中残碳反应活性研究[D];华东理工大学;2011年

5 吴幼青;不同热解过程产物炭的理化性质及石油焦催化气化反应特性研究[D];华东理工大学;2011年

6 孟巧荣;热解条件下煤孔隙裂隙演化的显微CT实验研究[D];太原理工大学;2011年

7 孔继周;几种纳米粉末与纳米复合薄膜的制备及其光催化和磁性能的研究[D];南京大学;2011年

8 刘秀如;城市污水污泥热解实验研究[D];中国科学院研究生院（工程热物理研究所）;2011年

9 何志伟;多氨基多硝基吡啶氮氧化物及其配方的性能研究[D];南京理工大学;2010年

10 魏文娴;金属氧化物和草酸盐催化太根发射药热分解反应的研究[D];南京理工大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 岑可法，方梦祥，骆仲泱，李绚天，陈飞，王勤辉，陈冠益，倪明江;循环流化床热电气三联产装置研究[J];工程热物理学报;1995年04期

2 朱学栋,朱子彬,张成芳;煤热失重动力学的研究[J];高校化学工程学报;1999年03期

3 景晓霞,常丽萍;矿物质对煤中硫氮在热解气化过程中迁移变化的催化作用[J];工业催化;2004年10期

4 韩永霞,姚昭章;升温速度对煤热解动力学的影响[J];华东冶金学院学报;1999年04期

5 张梦蝶;王泽;张喜文;王立昌;林伟刚;宋文立;;烟煤固体热载体低温快速热解实验研究[J];过程工程学报;2010年03期

6 朱珍平,顾永达,刘振宇;煤和聚丙烯腈炭化过程中负载铁原子在表面与体相间的质量迁移[J];环境化学;1997年04期

7 赵宗彬,李文,李保庆;半焦负载Na-Fe催化还原NO的研究[J];环境化学;2002年01期

8 唐黎华,王福明,朱学栋,吴勇强,朱子彬;煤焦中矿物质行为与灰熔融温度的关系[J];华东理工大学学报;2003年03期

9 朱学栋,朱子彬,唐黎华,张成芳;煤的热解研究 Ⅰ.气氛和温度对热解的影响[J];华东理工大学学报;1998年01期

10 朱学栋,朱子彬,唐黎华,张成芳;煤的热解研究 Ⅱ.煤化程度对氢气氛下热解的影响[J];华东理工大学学报;1998年03期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 廖洪强,姚强,王斌;城市生活垃圾热解失重特性[J];环境卫生工程;2002年02期

2 白丛生;李晓东;沈祥智;池涌;严建华;;等温环境下垃圾热解影响因素分析[J];能源工程;2006年02期

3 吴倩;丘克强;李庆仁;;热解技术处理废弃电路板的研究进展[J];化工环保;2008年04期

4 李文;郭树才;;煤的加氢热解[J];煤炭转化;1991年02期

5 吴国光,王祖讷,张奉春;煤炭低温热解的进展[J];中国煤炭;1997年07期

6 彭绍洪;陈烈强;甘舸;蔡明招;;废旧电路板真空热解[J];化工学报;2006年11期

7 赵希强;宋占龙;王涛;李龙之;马春元;;微波技术用于热解的研究进展[J];化工进展;2008年12期

8 刘波;李世青;廖洪强;王忠卫;吴朝锋;;煤与城市生活垃圾共热解焦油成分分析[J];燃料与化工;2011年06期

9 吴卫芬;;城市生活垃圾热解技术为何在我国难以推广[J];产业与科技论坛;2013年18期

10 沈祥智;严建华;池涌;白丛生;温俊明;倪明江;岑可法;;聚乙烯在连续给料外热式回转窑内的热解研究[J];中国电机工程学报;2006年16期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 彭银霞;周阳;张德华;;废电路板热解渣资源化利用的研究进展[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年

2 全翠;李爱民;张丹;;采用热解技术从废电路板中回收资源[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年

3 马晓迅;何涛;刘艳;徐龙;曹彬;;煤催化加氢热解及催化气化行为的研究[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集（上）[C];2007年

4 蔡炳良;辛玲玲;;污泥热解技术[A];上海（第二届）水业热点论坛论文集[C];2010年

5 王夺;刘运权;;生物质热化学转化气化技术和热解技术的特点和比较[A];新形势下长三角能源面临的新挑战和新对策——第八届长三角能源论坛论文集[C];2011年

6 雷勇;蔡九菊;廖洪强;余广炜;刘汉桥;;城市生活垃圾热解新工艺[A];2004全国能源与热工学术年会论文集（2）[C];2004年

7 李永玲;印佳敏;左禹;马润田;吴占松;;新型秸秆双床热解制气工艺的设计研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（一）[C];2007年

8 李永玲;印佳敏;左禹;马润田;吴占松;;新型秸秆双床热解制气工艺的设计研究[A];2007中国科协年会2.3分会《生物质能技术发展及应用》研讨会论文集[C];2007年

9 孙宁;蒋国华;;医疗废物热解焚烧最佳可行技术探析[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年

10 胡永琪;胡晓波;刘润静;宋丽英;刘宝树;胡庆福;;重镁水低温热解技术与工业化[A];2009年中国镁盐行业年会暨节能与发展论坛论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前8条

1 陈懋雍;[N];中国冶金报;2003年

2 李红;[N];中国环境报;2003年

3 本报记者 王亮;[N];辽宁日报;2011年

4 ;[N];科技日报;2006年

5 北京市可持续发展科技促进中心 冯武军　魏伟 刘育松 陈红 梁廷政;[N];北京科技报;2009年

6 呼跃军;[N];中国化工报;2007年

7 杨宏辉;[N];中国化工报;2008年

8 欣纹;[N];医药经济报;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李海英;生物污泥热解资源化技术研究[D];天津大学;2006年

2 李钢;市政污泥热解减排技术的研究[D];中国矿业大学（北京）;2009年

3 沈逍江;医疗废物回转窑热解焚烧处置研究[D];浙江大学;2005年

4 黄金保;纤维素快速热解机理的分子模拟研究[D];重庆大学;2010年

5 杨海平;油棕废弃物热解的实验及机理研究[D];华中科技大学;2005年

6 杨益;烟草废弃物热解和气化的实验及机理研究[D];华中科技大学;2012年

7 王晶;C_2～C_4醇类燃料的热解及低温等离子体研究[D];中国科学技术大学;2008年

8 钱卫;低阶烟煤中低温热解及热解产物研究[D];中国矿业大学(北京);2012年

9 贾晋炜;生活垃圾和农业秸秆共热解及液体产物分离研究[D];中国矿业大学（北京）;2013年

10 吴正胜;废旧线缆和电机绕组热解技术与设备的研发[D];天津大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘巧妮;低变质煤与塑料微波共热解研究[D];西安建筑科技大学;2012年

2 魏姗姗;医疗废物的低温热解研究[D];天津大学;2012年

3 赵乙萱;微生物对纤维素热解液和内醚糖的转化利用研究[D];南京师范大学;2013年

4 万云;固体废弃物的热解技术研究[D];重庆大学;2004年

5 王芳;真空热解技术实现防溴型电路板资源化及其动力学机理研究[D];北京化工大学;2012年

6 武明华;煤和废橡胶粉的共热解研究[D];大连理工大学;2007年

7 罗进成;中国西部五种典型煤的热解及催化加氢热解行为热重研究[D];西北大学;2008年

8 王乔力;废旧轮胎的低温热解冷淬碎化的研究[D];天津大学;2007年

9 马林转;褐煤与生物质两步法热解探索性试验研究[D];昆明理工大学;2004年

10 鲁锋;废旧轮胎热解相关实验研究[D];南开大学;2010年

  本文关键词：胜利褐煤催化热解的产物特性及动力学研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：234506