准东煤混煤热解特性实验研究
发布时间：2021-02-12 19:46
煤热解是煤炭高效清洁利用的有效途径,近年来许多学者都对煤热解进行了研究,并取得了很多的成果。本文利用热重分析仪（TGA）和裂解器-气相色谱-质谱联用仪（Py-GC-MS）研究了准东煤、神华烟煤和蒙东褐煤的热解特性,分析了单煤不同温度下多步快速热解产物分布,并研究了酸洗前后准东煤混合不同比例神华烟煤、蒙东褐煤在500℃单步快速热解产物特性。热重实验表明,煤样的主要热解阶段在400℃700℃,不同煤种热解反应活化能有明显的差异。煤种的变质程度越高,主要热解反应起始温度越高,反应活化能也越高。Py-GC-MS实验数据表明,煤样在不同温度下多步快速热解时,热解产物有很大不同。300℃及以下低温段热解产物主要以酯类物质为主;400℃600℃是热解最剧烈的阶段,这阶段产物主要以芳香烃和酚类为主,脂肪烃在这期间也有部分析出,500℃的热解产物总量和种类最多;温度在600℃及以上时,热解产物的总量和种类逐渐变少,产物以芳香烃物质为主;在900℃之后基本检测不到产物。单煤快速热解过程中不同煤种有不同的特性,其中蒙东褐煤在700℃以上热解产物总量比其他煤种更多。...
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
013年国内煤炭储量分布
究煤热解特性的重要手段。黄煜乾[67]等利用 Py-GC-MS 联用技术对木质素与褐煤共热解特性进行了研究，通过对热解产物的分析考察共热解过程中的协同作用。孙昌荣[68]等利用 TGA 实验研究了黑山煤的热失重行为，并利用 Py-GC-MS考察了不同特征温度下煤热裂解行为和产物。本章对主要实验仪器 Py-GC-MS 进行介绍，并对实验材料的制备以及 TGA与 Py-GC-MS 实验方案进行详细说明。2.2 主要实验设备及参数设置2.2.1 裂解-气相色谱-质谱联用仪裂解-气相色谱-质谱联用仪(Py-GC-MS)是三台不同用途的仪器连接成整体使用的仪器，可实现物质的热解在线分析过程。其中热解器(Pyrolyzer)是将物质裂解成小分子的仪器，大分子物质在热解器中裂解之后通过传输管线进入气相色谱仪(Gas Chromatography)色谱柱中进行分离，再进入质谱仪(Mass Spectrometer)中进行质量检测。
图 2-2 微波消解仪（左）和电子耦合等离子发射仪（右）精确称取 0.1±0.001 g 煤粉放置在消解罐内胆中，用 2 mL 分析纯 H2O2润湿煤样，静置 20 min 后再加入 10 mL 分析纯硝酸，盖上内胆盖子之后静置半小时。将装有样品的内胆对称放入消解罐中，检查防爆片完好后置于微波消解仪中消解，设置消解条件：温度为 210℃，消解 30 min。自然降至室温之后打开消解罐，消解之后的溶液基本澄清，再将消解罐中抽滤转移到容量瓶中定容至 50 mL，消解完成。测得原煤样以及酸洗煤样中的几种金属矿物质如下表所示（H-coal 表示酸洗煤）。表 2-4 ICP 测定矿物质金属含量煤种含量 (μg/g)Na Mg Ca FeWCW coal 2786.5 2690.0 8885.0 859.0JJ coal 4160.0 2557.0 7950.0 2460.0
【参考文献】：
期刊论文
[1]油页岩与准东煤共热解特性及气相产物分布规律[J]. 鲁阳,王影,张静,徐英,王琪,张永发. 热力发电. 2019(05)
[2]新疆准东煤结渣沾污特性研究[J]. 王岩,高继录,陈晓利,盛增庆,郭万贵. 东北电力技术. 2018(10)
[3]酸洗脱灰对抚顺琥珀煤结构的影响[J]. 贺成杰,杜美利,刘雷,任辉. 应用化工. 2018(12)
[4]Si/Al/Na/Ca对准东煤灰熔融特性的影响[J]. 杨燕梅,张海,张扬,吴玉新,刘青. 工程热物理学报. 2018(08)
[5]煤热解产物的组成及其影响因素分析[J]. 郭耀华. 化工管理. 2018(01)
[6]基于Py-GC-MS的木质素与褐煤共热解特性研究[J]. 黄煜乾,吴宇婷,郑安庆,赵增立,李海滨. 新能源进展. 2017(05)
[7]TGA和Py-GC/MS研究黑山煤的热裂解行为[J]. 孙昌荣,潘铁英,刘鹏,张德祥. 实验室研究与探索. 2017(09)
[8]酸洗脱灰对准东次烟煤结构和反应活性的影响[J]. 张文达,王鹏翔,孙绍增,赵义军,赵虹翔,严泰森,吴江全. 化工学报. 2017(08)
[9]准东煤热解过程中不同赋存形态钠变迁规律的研究[J]. 郭帅,蒋云峰,熊青安,宋双双,赵建涛,房倚天. 燃料化学学报. 2017(03)
[10]准东煤与污泥共热解过程中NOx前驱物释放规律[J]. 李尚,金晶,林郁郁,沈洪浩,侯封校,赵冰. 化工学报. 2017(05)
博士论文
[1]高碱煤中钠钙赋存、预脱除与热解迁移规律[D]. 朱川.中国矿业大学(北京) 2018
[2]煤热解和煤与生物质共热解过程中硫的变迁[D]. 李世光.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]准东煤燃烧与结渣特性研究[D]. 薛瑞轩.华北电力大学 2015
[2]褐煤与高硫烟煤共热解过程的协同作用及其硫迁移[D]. 费金霞.华东理工大学 2012
[3]煤与塑料共热解的实验室研究[D]. 缪春凤.南京工业大学 2005
本文编号：3031346
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
013年国内煤炭储量分布
究煤热解特性的重要手段。黄煜乾[67]等利用 Py-GC-MS 联用技术对木质素与褐煤共热解特性进行了研究，通过对热解产物的分析考察共热解过程中的协同作用。孙昌荣[68]等利用 TGA 实验研究了黑山煤的热失重行为，并利用 Py-GC-MS考察了不同特征温度下煤热裂解行为和产物。本章对主要实验仪器 Py-GC-MS 进行介绍，并对实验材料的制备以及 TGA与 Py-GC-MS 实验方案进行详细说明。2.2 主要实验设备及参数设置2.2.1 裂解-气相色谱-质谱联用仪裂解-气相色谱-质谱联用仪(Py-GC-MS)是三台不同用途的仪器连接成整体使用的仪器，可实现物质的热解在线分析过程。其中热解器(Pyrolyzer)是将物质裂解成小分子的仪器，大分子物质在热解器中裂解之后通过传输管线进入气相色谱仪(Gas Chromatography)色谱柱中进行分离，再进入质谱仪(Mass Spectrometer)中进行质量检测。
图 2-2 微波消解仪（左）和电子耦合等离子发射仪（右）精确称取 0.1±0.001 g 煤粉放置在消解罐内胆中，用 2 mL 分析纯 H2O2润湿煤样，静置 20 min 后再加入 10 mL 分析纯硝酸，盖上内胆盖子之后静置半小时。将装有样品的内胆对称放入消解罐中，检查防爆片完好后置于微波消解仪中消解，设置消解条件：温度为 210℃，消解 30 min。自然降至室温之后打开消解罐，消解之后的溶液基本澄清，再将消解罐中抽滤转移到容量瓶中定容至 50 mL，消解完成。测得原煤样以及酸洗煤样中的几种金属矿物质如下表所示（H-coal 表示酸洗煤）。表 2-4 ICP 测定矿物质金属含量煤种含量 (μg/g)Na Mg Ca FeWCW coal 2786.5 2690.0 8885.0 859.0JJ coal 4160.0 2557.0 7950.0 2460.0
【参考文献】：
期刊论文
[1]油页岩与准东煤共热解特性及气相产物分布规律[J]. 鲁阳,王影,张静,徐英,王琪,张永发. 热力发电. 2019(05)
[2]新疆准东煤结渣沾污特性研究[J]. 王岩,高继录,陈晓利,盛增庆,郭万贵. 东北电力技术. 2018(10)
[3]酸洗脱灰对抚顺琥珀煤结构的影响[J]. 贺成杰,杜美利,刘雷,任辉. 应用化工. 2018(12)
[4]Si/Al/Na/Ca对准东煤灰熔融特性的影响[J]. 杨燕梅,张海,张扬,吴玉新,刘青. 工程热物理学报. 2018(08)
[5]煤热解产物的组成及其影响因素分析[J]. 郭耀华. 化工管理. 2018(01)
[6]基于Py-GC-MS的木质素与褐煤共热解特性研究[J]. 黄煜乾,吴宇婷,郑安庆,赵增立,李海滨. 新能源进展. 2017(05)
[7]TGA和Py-GC/MS研究黑山煤的热裂解行为[J]. 孙昌荣,潘铁英,刘鹏,张德祥. 实验室研究与探索. 2017(09)
[8]酸洗脱灰对准东次烟煤结构和反应活性的影响[J]. 张文达,王鹏翔,孙绍增,赵义军,赵虹翔,严泰森,吴江全. 化工学报. 2017(08)
[9]准东煤热解过程中不同赋存形态钠变迁规律的研究[J]. 郭帅,蒋云峰,熊青安,宋双双,赵建涛,房倚天. 燃料化学学报. 2017(03)
[10]准东煤与污泥共热解过程中NOx前驱物释放规律[J]. 李尚,金晶,林郁郁,沈洪浩,侯封校,赵冰. 化工学报. 2017(05)
博士论文
[1]高碱煤中钠钙赋存、预脱除与热解迁移规律[D]. 朱川.中国矿业大学(北京) 2018
[2]煤热解和煤与生物质共热解过程中硫的变迁[D]. 李世光.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]准东煤燃烧与结渣特性研究[D]. 薛瑞轩.华北电力大学 2015
[2]褐煤与高硫烟煤共热解过程的协同作用及其硫迁移[D]. 费金霞.华东理工大学 2012
[3]煤与塑料共热解的实验室研究[D]. 缪春凤.南京工业大学 2005
本文编号：3031346
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