有机工业杂盐的热解特征及综合利用技术研究

发布时间：2020-05-25 01:32

【摘要】：本文首先对含有机物工业杂盐的基本性质及其热解产物进行了分析,包括杂盐样品水溶液理化性质分析、杂盐有机物组成分析、热解气体分析和热重分析等。结果表明,杂盐水溶液的pH值为6.12,偏酸性,杂盐呈暗红色,溶解后颜色偏黄,色度为32倍,杂盐溶液电导率为9.62mS/cm,Cl~-含量为3299mg/L,占比65.98%,SO_4~(2-)含量为175mg/L,占比3.5%,Ca~(2+)含量为72.14 mg/L,Mg~(2+)含量为70.50mg/L,钙镁离子含量为2.86%,样品溶解后水不溶物含量为0.3%。其中有机物主要包含长链烷烃、杂环化合物和脂类物质,占总含量的90%以上,还含有少量的苯的同系物、酚、酮和多环芳烃。热解气体主要组成包括CO_2和CO,还有一定量的C_1-C_3,热值为477.37kJ/mol。通过固定床反应器进行热解实验,考察不同热解条件对热解产物分布影响,同时收集得到固、液和气体产物,采用气相色谱、红外光谱和气相色谱质谱等表征手段对热解产物进行表征分析,实验表明有机物的大部分分布在C_7-C_(30)之间,而热解液体产物中有机物大部分分布在C_7-C_(20)之间。热解产物主要以烷烃、烯烃类化合物为主,含量达到45.76%,还有一定量的杂原子化合物,其中含氮化合物含量为23.85%,主要为苯胺、吡啶、喹啉和吲哚及其衍生物;含硫化合物含量为7.62%,主要为噻吩及其衍生物。本文利用微机差热天平对样品进行了热解动力学研究,升温速率分别为10、15、20和25℃/min。采用F-W-O法和分布活化能模型(DAEM)对实验数据进行了处理,得到表观活化能和表观频率因子。结果表明,F-W-O法和分布活化能模型(DAEM)线性回归系数较高,随着转化率的增加,活化能逐渐增大,同时两种不同的方法得到活化能E值差距较小,最大差值为5-12kJ/mol。这表明DAEM法和FWO法对实验样品的适用性以及动力学计算结果的可靠性。利用实验测定的基础数据,对样品热解过程进行了初步的物料平衡和能量平衡的计算,计算结果可为热解设备的选型和设计提供重要依据。根据盐溶液的蒸发结晶相图制备得到氯化钠产品,产品质量分析的各项指标均达到GB/T5462-2003《工业盐》的国家精制工业盐二级标准。
【图文】：

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中国石油大学（北京）硕士学位论文外光谱分析振动等信息可以通过红外光谱来捕捉测量，质的特征红外光谱。本实验采用红外光谱来征，，研究杂盐原样与不同热解温度下固体产验样品 1mg，以 1:100 的质量比将样品 KBr以分辨率 0.35cm-1扫描 20 次。杂盐成型实验盐和褐煤半焦成型实验装置见图 2.2。该装置

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图 2.3 半焦与杂盐成型工艺流程图.2.3 Process flow chart of semi-coke and mixed salt forming p的杂盐样品，按照一定比例加入半焦/粘结剂，再慢慢。将实验模具放于压力试验机上，控制阀门使压力以加至一定下压制成型，得到约φ40mm 30mm 的柱状和跌落强度等指标。质量检测指标及测定方法盐和褐煤半焦混合成型后，检测杂盐型块的质量，保损坏。型块的抗压强度和跌落强度，是衡量型块质量块质量的优劣主要检测型块的抗压强度和跌落强度。数显式压力试验机上测定，以 10mm/min 向下施压，记录最大负载压力，其实际抗压强度计算公式如下： 0.524 2cF HDD
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X705

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