油页岩矿物质分解特性研究

发布时间：2017-05-16 17:05

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【摘要】：油页岩，也称为油母页岩，是一种劣质的化石燃料，灰分含量高。在油页岩工业中，生成的大量干馏产物半焦和燃烧产物灰渣，不但造成了资源浪费，同时也污染了环境。而矿物质是构成这些固体产物的主要成分。 本文针对北票、龙口以及桦甸国内三个地区油页岩，在自制的干馏实验台和挥灰仪上，分别对上述三种油页岩进行了热解和燃烧实验。通过XRD、SEM、EDS等实验确定了油页岩、半焦和灰渣内部的矿物质成分，并对油页岩矿物质在热解和燃烧中的变化进行了详细的分析。 研究表明，北票、龙口和桦甸油页岩中的主要矿物质种类为：石英，粘土矿物，方解石，，长石以及黄铁矿等。 在热解过程中油页岩中矿物质变化细微：其中石英、长石没有变化；方解石有微量分解，生成的固体产物CaO与黄铁矿分解的硫反应生成CaS矿物；粘土矿物受热脱除羟基，放出大量水分，同时分解产生的无定形玻璃体氧化硅与其他金属形成低熔点的共融物，导致部分半焦样品颗粒表面出现熔融态囊状结构。 油页岩矿物质经过燃烧后变化很大：粘土矿物完全分解为SiO_2和Al_2O_3；由方解石分解生成的CaO与有机质和黄铁矿中的硫反应生成大量无水石膏。而钙长石的出现则是CaO与粘土矿物分解产物SiO_2、Al_2O_3发生反应所导致的。黄铁矿大部分被氧化成为Fe_2O_3,同时也生成了少量的Fe_3O_4。
【关键词】：油页岩 矿物质 热解 燃烧 XRD
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TE662
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 主要符号表8-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 课题的背景及意义11-17
• 1.1.1 能源现状11-12
• 1.1.2 油页岩资源的开发和利用12-15
• 1.1.3 油页岩矿物质15-16
• 1.1.4 课题提出的意义16-17
• 1.2 本课题国内外研究现状17-19
• 1.2.1 国内外油页岩研究状况17-18
• 1.2.2 国内外油页岩矿物质研究状况18-19
• 1.3 本课题主要研究内容19-21
• 第2章 实验设备与方法21-27
• 2.1 实验样品21
• 2.2 油页岩基础特性实验21-23
• 2.2.1 铝甑实验21-22
• 2.2.2 燃料特性分析实验22-23
• 2.3 油页岩干馏实验23-25
• 2.3.1 实验装置23-24
• 2.3.2 实验内容24-25
• 2.4 油页岩燃烧实验25-26
• 2.4.1 实验装置25
• 2.4.2 实验内容25-26
• 2.5 固体产物分析实验26-27
• 2.5.1 X射线衍射分析26
• 2.5.2 扫描电镜及能谱分析26-27
• 第3章 油页岩热解矿物质行为分析27-43
• 3.1 油页岩矿物质组成27-29
• 3.2 油页岩热解过程矿物质变化29-33
• 3.3 油页岩矿物质热解反应分析33-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第4章 油页岩燃烧矿物质行为分析43-56
• 4.1 油页岩燃烧后矿物质变化43-45
• 4.2 油页岩矿物质燃烧反应分析45-54
• 4.2.1 粘土矿物燃烧变化分析45-47
• 4.2.2 碳酸盐矿物燃烧变化分析47-52
• 4.2.3 铁矿物燃烧变化分析52-53
• 4.2.4 与热解反应对比53-54
• 4.3 本章小结54-56
• 结论56-58
• 参考文献58-63
• 攻读硕士学位期间发表论文63-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王擎;徐峰;柏静儒;孙佰仲;李少华;孙键;;桦甸油页岩基础物化特性研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年06期

2 张秋民;关s

本文编号：371402