氧化石墨模拟胜利褐煤钙催化水蒸气气化及机理分析
发布时间：2021-01-31 20:15
内蒙古地区褐煤储量丰富,褐煤因其富含脂肪侧链与含氧组分的结构特点,致使其热稳定性差且反应性高,因而褐煤是气化制合成气的良好原料。气化是煤炭清洁高效利用的有效手段,但往往耗能高,投入大,催化剂的添加可以有效降低反应温度,提高反应速率、减少投入、降低能耗和优化生成气组分。钙对褐煤气化具有显著的催化效应,且来源广泛、成本低廉等优点,受到众多研究者的重视。多数研究认为钙与褐煤中有机质形成的“Ca-Complexs”是对胜利褐煤水蒸气气化起到催化作用的关键组分。鉴于褐煤组成结构复杂,本文选用结构较为简单的石墨和氧化石墨为胜利褐煤模型化合物,模拟钙催化褐煤水蒸气气化反应历程,研究钙催化气化活性结构特征,为钙催化气化反应机理的研究奠定基础。具体研究内容及结论如下:（1）对脱矿物质胜利褐煤焦进行氧化,发现脱矿物质胜利褐煤焦样品经氧化后气化反应性变化不大,将脱矿物质胜利褐煤焦和脱矿物质胜利褐煤焦氧化样品添加一定量的Ca（OH）2,发现脱矿物质胜利褐煤焦氧化添钙样品较脱矿物质胜利褐煤焦添钙样品氧元素含量有所提高,气化反应性能也有所提高,这表明钙在催化胜利褐煤水蒸气气化中与含氧组分有关...
【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
胜利褐煤与氧化石墨结构模型
第二章 实验部分2.2.1.3盐酸、氢氟酸洗煤焦样的制备本实验中样品的热解均是在 SYD-T116 固定床反应器上进行。操作步骤：将15g 制备好的样品装入反应管中，通入 N2将反应管内的空气吹扫干净，以 15℃/min的升温速率升至设定温度；恒温 1h。冷却至室温后，停止通入 N2，并将热解样品取出称重后密封保存，所得热解样品记为 SL++-900。2.2.1.4盐酸、氢氟酸洗煤焦氧化SL++-900（5g）
图 2-2 氧化石墨样品的制备流程图Figure 2-2 Graphite oxide sample preparation flow chart2.2.2.2 热解氧化石墨样品的制备氧化石墨系列样品热解均与 2.2.1.3 中煤系列样品热解前期条件一样，操作步将 15g 制备好的样品装入反应管中，通入 N2将反应管内的空气吹扫干净，以 5/min 的升温速率升至 200℃，停留 1h；再以 5℃/min 的升温速率升至设定温度；温 1h。冷却至室温后，停止通入 N2，并将热解样品取出称重后密封保存，所得热样品记为 GO-200 、GO-500、GO-900、GO-Ca-200、GO-Ca-500、GO-Ca-900。2.2.2.3氢氧化钙的添加氧化石墨系列样品负载钙均与 2.2.1.5 中煤系列样品负载钙条件一样，均采用渍法。所得样品记为 G-Ca、GO-Ca、GO-200-Ca 、GO-500-Ca、GO-900-Ca。2.2.2.4 氧化石墨系列样品的盐酸处理氧化石墨系列样品 HCl 处理均与 2.2.1.2 中煤系列样品 HCl 处理条件一样，所
【参考文献】：
期刊论文
[1]蒙东区褐煤资源分布及其开发利用战略研究[J]. 秦鹏珍,赵汀,周凤英,王安建,闫强,刘超,刘毅飞. 中国矿业. 2017(10)
[2]双金属催化剂对煤焦油模型化合物催化裂解行为的影响[J]. 张艳敏,邹达,赵渊,钟梅,马凤云. 化工学报. 2017(10)
[3]焦炭体系下煤焦油模化物的微波转化[J]. 李龙之,王会刚,姜晓威,宋占龙,马春元. 煤炭学报. 2016(07)
[4]煤催化气化技术的研究现状与展望[J]. 方梦祥,厉文榜,岑建孟,王勤辉,骆仲泱. 化工进展. 2015(10)
[5]煤气化原理及其技术发展方向[J]. 吴治国. 石油炼制与化工. 2015(04)
[6]煤气化过程中钙催化作用的研究进展[J]. 高美琪,王玉龙,李凡. 化工进展. 2015(03)
[7]TG-MS与Py-GC相结合法研究惰性气氛下含硫模型化合物热解过程中硫的脱除及释放行为研究（英文）[J]. 郭慧卿,谢丽丽,王鑫龙,刘粉荣,王美君,胡瑞生. 燃料化学学报. 2014(10)
[8]多功能煤催化气化催化剂的研究[J]. 刘成年. 科技创新与应用. 2014(08)
[9]内蒙古自治区的褐煤资源及其分布概况[J]. 杨淑娟,成喜峰. 广州化工. 2013(18)
[10]混合气气氛下纸浆黑液和钙混合催化剂的催化气化特性(英文)[J]. JAFFRI Gul-e-rana,张济宇. 燃料化学学报. 2008(04)
博士论文
[1]基于分子结构的褐煤挥发分释放及氮转化模型的研究[D]. 钱琳.哈尔滨工业大学 2013
[2]低阶煤热解半焦的气化反应特性研究[D]. 范冬梅.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2013
[3]化学还原氧化石墨烯及其衍生物的制备、性质和应用研究[D]. 张佳利.上海交通大学 2011
硕士论文
[1]Me（OH）x对胜利褐煤气化反应的催化性能[D]. 赵斌.内蒙古工业大学 2016
[2]蒙东褐煤的结构及其分子模拟研究[D]. 陈彪.武汉科技大学 2016
[3]褐煤结构与模型化合物的构建及其持水性能的研究[D]. 赵茂爽.中国矿业大学 2015
[4]生物质焦和煤焦在气化过程中的结构演变及其与反应性的关联[D]. 郭沛.太原理工大学 2015
本文编号：3011509
【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
胜利褐煤与氧化石墨结构模型
第二章 实验部分2.2.1.3盐酸、氢氟酸洗煤焦样的制备本实验中样品的热解均是在 SYD-T116 固定床反应器上进行。操作步骤：将15g 制备好的样品装入反应管中，通入 N2将反应管内的空气吹扫干净，以 15℃/min的升温速率升至设定温度；恒温 1h。冷却至室温后，停止通入 N2，并将热解样品取出称重后密封保存，所得热解样品记为 SL++-900。2.2.1.4盐酸、氢氟酸洗煤焦氧化SL++-900（5g）
图 2-2 氧化石墨样品的制备流程图Figure 2-2 Graphite oxide sample preparation flow chart2.2.2.2 热解氧化石墨样品的制备氧化石墨系列样品热解均与 2.2.1.3 中煤系列样品热解前期条件一样，操作步将 15g 制备好的样品装入反应管中，通入 N2将反应管内的空气吹扫干净，以 5/min 的升温速率升至 200℃，停留 1h；再以 5℃/min 的升温速率升至设定温度；温 1h。冷却至室温后，停止通入 N2，并将热解样品取出称重后密封保存，所得热样品记为 GO-200 、GO-500、GO-900、GO-Ca-200、GO-Ca-500、GO-Ca-900。2.2.2.3氢氧化钙的添加氧化石墨系列样品负载钙均与 2.2.1.5 中煤系列样品负载钙条件一样，均采用渍法。所得样品记为 G-Ca、GO-Ca、GO-200-Ca 、GO-500-Ca、GO-900-Ca。2.2.2.4 氧化石墨系列样品的盐酸处理氧化石墨系列样品 HCl 处理均与 2.2.1.2 中煤系列样品 HCl 处理条件一样，所
【参考文献】：
期刊论文
[1]蒙东区褐煤资源分布及其开发利用战略研究[J]. 秦鹏珍,赵汀,周凤英,王安建,闫强,刘超,刘毅飞. 中国矿业. 2017(10)
[2]双金属催化剂对煤焦油模型化合物催化裂解行为的影响[J]. 张艳敏,邹达,赵渊,钟梅,马凤云. 化工学报. 2017(10)
[3]焦炭体系下煤焦油模化物的微波转化[J]. 李龙之,王会刚,姜晓威,宋占龙,马春元. 煤炭学报. 2016(07)
[4]煤催化气化技术的研究现状与展望[J]. 方梦祥,厉文榜,岑建孟,王勤辉,骆仲泱. 化工进展. 2015(10)
[5]煤气化原理及其技术发展方向[J]. 吴治国. 石油炼制与化工. 2015(04)
[6]煤气化过程中钙催化作用的研究进展[J]. 高美琪,王玉龙,李凡. 化工进展. 2015(03)
[7]TG-MS与Py-GC相结合法研究惰性气氛下含硫模型化合物热解过程中硫的脱除及释放行为研究（英文）[J]. 郭慧卿,谢丽丽,王鑫龙,刘粉荣,王美君,胡瑞生. 燃料化学学报. 2014(10)
[8]多功能煤催化气化催化剂的研究[J]. 刘成年. 科技创新与应用. 2014(08)
[9]内蒙古自治区的褐煤资源及其分布概况[J]. 杨淑娟,成喜峰. 广州化工. 2013(18)
[10]混合气气氛下纸浆黑液和钙混合催化剂的催化气化特性(英文)[J]. JAFFRI Gul-e-rana,张济宇. 燃料化学学报. 2008(04)
博士论文
[1]基于分子结构的褐煤挥发分释放及氮转化模型的研究[D]. 钱琳.哈尔滨工业大学 2013
[2]低阶煤热解半焦的气化反应特性研究[D]. 范冬梅.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2013
[3]化学还原氧化石墨烯及其衍生物的制备、性质和应用研究[D]. 张佳利.上海交通大学 2011
硕士论文
[1]Me（OH）x对胜利褐煤气化反应的催化性能[D]. 赵斌.内蒙古工业大学 2016
[2]蒙东褐煤的结构及其分子模拟研究[D]. 陈彪.武汉科技大学 2016
[3]褐煤结构与模型化合物的构建及其持水性能的研究[D]. 赵茂爽.中国矿业大学 2015
[4]生物质焦和煤焦在气化过程中的结构演变及其与反应性的关联[D]. 郭沛.太原理工大学 2015
本文编号：3011509
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3011509.html
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