准东煤热解过程中挥发分对Na释放及焦炭结构的影响

发布时间：2020-09-05 09:18

　　 新疆准东地区煤炭资源储量极为丰富,目前累计探明的储量就已达2136亿吨,准东煤田正成为保障中国煤炭能源稳定供应的主要来源。准东煤热解气化过程中高含量的钠释放会导致锅炉尾部受热面的结渣和沾污,但同时钠又会提高煤焦的反应活性。煤热解过程中挥发分释放影响焦油和焦炭等各方面的特性,研究挥发分释放对钠释放和焦炭结构的影响,对全面认识准东煤热解气化机理,实现准东煤的清洁高效利用具有重要意义。本文实验样品为准东原煤和酸洗处理后得到的酸洗煤,同时采用离子交换的方法,对氧化石墨烯的含氧官能团改性加载钠,以作为焦炭-羧酸钠的模型化合物进行相关实验。热解实验是在自行搭建的二段流化床/固定床反应器系统上进行,利用微波消解仪和电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)来测定焦炭的钠含量,并利用显微拉曼光谱测试仪器对焦炭结构进行分析。研究了准东煤热解过程中挥发分对钠释放和焦炭结构的影响。在温度为500℃和700℃时,挥发分几乎不会影响Na的释放,而在较高温度900℃时,挥发分使Na的释放量明显增加。在温度为900℃时H2对焦炭中Na释放没有明显的影响。挥发分促使Na释放的原因可能是挥发分中的自由基引起Na的释放增加;在温度为500℃和700℃时,温度对于不定型碳转变为微晶过程的影响不大。但是有挥发分对焦炭作用时,该过程会增加焦炭内部的有序度,使不定型碳减少,并且在较高温度该作用过程会促使更多的微晶生成。在500℃时挥发分对焦炭作用会加快焦炭中大芳香环的断裂,而随温度升高,这种促进作用在减弱,在温度为900℃时几乎不影响芳香环的断裂过程。以石墨烯-Na为模型化合物研究热解过程中挥发分对钠释放和内部结构的影响。不同温度下,挥发分与焦炭作用过程都能使热解过程中石墨烯-Na的Na释放量增加;而该作用过程对石墨烯-Na和焦炭的石墨化进程影响是不同的。这可能是由于挥发分中的自由基在焦炭内部发生取代反应,原先的羧酸钠位点变为羧酸或其它羟基酸,这个过程阻碍了石墨烯-Na中微晶结构尺寸的增加,不利于微晶的形成,从而延缓石墨化,造成与焦炭的变化趋势不相同。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TQ530.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张卫;影响煤挥发分产率准确测定的几个因素[J];水利电力劳动保护;2003年02期

2 熊鹰;;浅谈影响挥发分测定结果的主要因素[J];科技创新导报;2011年03期

3 钱纳新;准确测定煤炭挥发分的途径[J];西山科技;2002年03期

4 韩慧琴 ,张孝亮 ,樊艳梅 ,石晓红;煤挥发分测定中应注意的几个问题[J];煤质技术;2003年05期

5 张卫中,程萍,范传亮;红外快速煤质分析仪对挥发分的测定[J];河南化工;2004年03期

6 赵彩颖;浅谈如何准确获取挥发分的测定结果[J];煤质技术;2004年05期

7 宋邦忠;努力提高挥发分测定结果准确度[J];煤质技术;2004年06期

8 王海霞;;煤的挥发分[J];科技信息(学术版);2006年04期

9 裴少瑞;;挥发分准确测定影响因素分析[J];煤质技术;2006年05期

10 于之英;娜仁;;浅谈如何准确获取挥发分的测定结果[J];内蒙古石油化工;2006年08期

相关会议论文 前2条

1 张韵杰;祝明;石践;张建兴;罗小鹏;;贵州低挥发分无烟煤燃烧技术[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策（上册）[C];2002年

2 李霓;;岩浆熔体中挥发分氯、硫的地球化学[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年

相关重要报纸文章 前1条

1 山西省煤炭地质公司化验室 吴继红;煤炭挥发分测定中控制炉温的方法[N];山西科技报;2003年

相关硕士学位论文 前4条

1 朱书骏;准东煤热解过程中挥发分对Na释放及焦炭结构的影响[D];哈尔滨工业大学;2016年

2 伊杰;快热中子感生瞬发γ射线法检测煤的挥发分（V_(daf)）[D];东北师范大学;2005年

3 左元杰;铝电解阳极焙烧过程中挥发分释放行为的研究[D];华中科技大学;2009年

4 王定帮;Oxy-Coal条件下燃料氮的转化特性研究[D];华中科技大学;2012年

本文编号：2812846