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胜利褐煤结构热演变及二氧化碳气化性能—固有矿物质的作用

发布时间:2018-08-20 15:16
【摘要】:本文以胜利褐煤为研究对象,对其进行酸洗脱矿物质处理,在不同温度下对原煤及酸洗煤进行热处理,并对焦样进行FT-IR、XRD及Raman等基础表征,采用固定床反应器对其进行CO_2气化性能测试,结果表明:随着热处理温度的升高,煤中所含的甲基、亚甲基、含氧官能团及脂肪侧链等大量被破坏,芳香层片的横向直径增大,堆垛高度增加,芳香环缩合程度增加,芳环空间排列趋于有序化,700°C时煤主体结构由有机质碳结构开始向碳微晶结构转变。煤结构热演变过程,由最初的复合脂肪类链式芳香聚合物主体结构,通过化学键的断裂后,主体组分缩聚为稠环芳香聚合物,平均环数有所增加,随着温度的继续升高,主体组分由有机质碳结构转变为碳微晶结构。矿物质在煤焦结构变化过程中起到重要的作用。盐酸对铝硅酸盐的脱除效果并不明显,只是通过H+不同程度的取代对具有一定催化作用的Ca~(2+)、Na+进行有效脱除,使C-OM(M代表Ca~(2+)、Na+等矿物质)转变成C-OH,从而改变官能团结构。矿物质对煤焦CO_2气化性能具有较大的影响。矿物质的存在有效的抑制了有机质碳向碳微晶结构的转变,使CO_2气化反应性增强,当煤样以碳微晶结构参与反应时,矿物质的催化作用相对较弱。
[Abstract]:In this paper, Shengli lignite was treated by acid-washing. The raw coal and acid-washing coal were treated at different temperatures. The coke samples were characterized by FT-IR, XRD and Raman. The CO_2 gasification performance of the lignite was tested in a fixed bed reactor. The results showed that with the increase of heat treatment temperature, the content of the coal was increased. The transverse diameter of aromatic lamellae increases, stacking height increases, the degree of condensation of aromatic rings increases, and the spatial arrangement of aromatic rings tends to be ordered. At 700 degrees C, the main structure of coal begins to change from organic carbon structure to carbon microcrystalline structure. The main structure of aliphatic chain aromatic polymers is condensed into polycyclic aromatic polymers through the breaking of chemical bonds, and the average number of rings increases. As the temperature continues to rise, the main components change from organic carbon structure to carbon microcrystalline structure. The removal effect of aluminosilicate is not obvious, but the removal of Ca ~ (2 +), Na ~ + with certain catalytic effect is effected by H + substitution in different degree, so that C-OM (M stands for Ca ~ (2 +), Na + and other minerals) can be transformed into C-OH, thus changing the functional structure. Minerals have a great influence on the gasification performance of coal char CO_2. The conversion of organic carbon to carbon microcrystalline structure was inhibited, and the gasification reactivity of CO_2 was enhanced. The catalytic effect of minerals was relatively weak when the coal sample took part in the reaction with carbon microcrystalline structure.
【学位授予单位】:内蒙古工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD849.2

【参考文献】

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本文编号:2194098

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