气氛及催化剂对流化床煤热解的影响
发布时间：2020-05-18 19:17
【摘要】：我国是能源大国,能源的消费主要以煤炭为主,占能源总消费的60%以上,并且未来几年煤炭作为能源消耗的主体地位不会改变。但是煤炭的使用给中国带来很多问题。煤碳直接燃烧造成了环境污染及大气污染,给人们的身体健康带来危害。面对我国目前的能源现状和经济形势,发展煤炭多联产技术是解决煤炭使用过程中一系列问题的途径之一,符合我国"富煤贫油少气"能源结构下的长久发展要求。为此浙江大学开发了流化床热解煤分级利用多联产技术,利用流化床具有煤粒反应性能好,煤种适应性广,传热速率大的优点,强化煤的热解。因此本文开展了气氛及催化剂在流化床上对煤热解影响的研究,希望能够提高焦油的收率和品质。本文分别研究了单一气氛、混合气氛及催化剂对流化床煤热解的影响,单一气氛分别为N2、H2、CH4、CO2、CO五种反应气氛,混合气氛分别为CH4+H2、CH4+CO2、CH4+H2+CO2+CO模拟热解气三种反应气氛,采用前置4%Ni/Al2O3催化剂的气氛为CH4、CH4+H2、CH4+H2+CO2+CO模拟热解气气氛。热解产生的焦油使用微型蒸馏仪获取300℃之前的馏分,馏分经过GC-MS分析轻质焦油中各物质的含量,气体直接通过气相GC分析其组分,半焦通过元素分析和扫描电镜分别分析半焦的元素分布和表面结构,催化剂通过X射线(XRD)、比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)进行表征。通过对流化床煤热解产物的分析结果表明:与N2气氛相比,H2、CH4、CO2、CO对煤热解都有不同程度的促进作用,H2、CH4气氛高温时可以提高焦油中轻质组分的含量,促进芳香烃类物质的生成,而CO2和CO气氛在700～800℃时有利于焦油中酚类和脂肪烃物质的生成;CH4+H2气氛中主要是H2对焦油品质的提升起主导作用,并且H2抑制了 800℃时CH4的分解,CH4+CO2气氛可以提高热解焦油的产率,但是水产率也有大幅度上升,甲烷利用率低,而模拟热解气氛对焦油收率提升的效果最好;催化剂对热解气氛的活化主要是通过提高氢气活性和催化甲烷裂解实现的,各气氛添加催化剂后焦油产率和焦油品质较无催化剂时都有了一定的提升。
【图文】：
然后按照煤粉和半焦１：１的量不断混合半焦和煤粉，此工艺中由于颗粒较细，，逡逑热量传递很快，煤热解迅速，没有严重的二次反应，因此可Ｗ获得更多的焦油。逡逑图１－４是ＢＪＹ工艺的示意图，此装置右侧是一个流化床燃烧室，为左侧的移动干逡逑P魈峁┭坊遥坊易魑仍靥宥悦航腥冉猓缓蠡竦玫难贩苫液桶虢瑰义系幕旌衔镂骰蔡峁┤剂稀ｅ义希浚浚垮义希村义
本文编号：2670200
【图文】：
然后按照煤粉和半焦１：１的量不断混合半焦和煤粉，此工艺中由于颗粒较细，，逡逑热量传递很快，煤热解迅速，没有严重的二次反应，因此可Ｗ获得更多的焦油。逡逑图１－４是ＢＪＹ工艺的示意图，此装置右侧是一个流化床燃烧室，为左侧的移动干逡逑P魈峁┭坊遥坊易魑仍靥宥悦航腥冉猓缓蠡竦玫难贩苫液桶虢瑰义系幕旌衔镂骰蔡峁┤剂稀ｅ义希浚浚垮义希村义
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