褐煤热解过程氧的迁移与调控

发布时间：2021-02-16 05:56

　　热解是褐煤热加工转化利用的重要手段,但褐煤中含量高达15³0 wt.%的氧易在热解过程中生成水,导致焦油收率和品质下降,影响热解产物的后续加工利用。研究褐煤热解过程中氧的迁移规律,并实现对其的定向调控,使更多的氧迁移到焦油或半焦产品中,具有重要的理论意义及实际意义。目前针对褐煤热解过程氧的迁移与调控研究较少,尤其是针对褐煤中含氧官能团的定性定量研究较少。本论文以物料衡算为约束,提出一套切实可行、相对准确的褐煤中含氧官能团的定性定量方法,研究了褐煤650°C等温热解条件下氧的迁移过程,并在此基础上探讨了预热和酸洗两种预处理方法对氧迁移规律的影响及机理。本文所得主要结果如下:1.化学分析-红外分析结合可对褐煤中含氧官能团进行相对准确的定性定量分析,该方法所测含氧官能团含量占有机氧总量的85.70 wt.%。2.以物料衡算为约束,研究褐煤650°C等温热解过程氧迁移路线发现:褐煤中有机氧大部分迁移至半焦和热解水中,两者分别占有机氧总量的43.22 wt.%和21.70 wt.%,迁移至焦油中的氧为2.47 wt.%,迁移至焦油中酚类氧占有机氧总量的0.39 wt.%。3... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 研究背景及文献综述
    1.1 引言
    1.2 褐煤特点及其加工技术
        1.2.1 褐煤的物理性质
        1.2.2 褐煤的加工利用
    1.3 煤热解
        1.3.1 煤热解过程
        1.3.2 煤热解机理
        1.3.3 煤热解影响因素
        1.3.4 煤热解预处理方法
    1.4 煤中氧元素
        1.4.1 煤中有机氧的赋存形式
        1.4.2 煤中含氧官能团的测定方法
        1.4.3 煤热解过程有机氧的迁移变化
        1.4.4 煤热解过程有机氧的调控
    1.5 课题来源及研究内容
第二章 实验部分
    2.1 煤样制备
    2.2 实验过程及方法
        2.2.1预热处理及热解实验
        2.2.2酸洗预处理煤热解实验
    2.3 产物处理及分析
        2.3.1 热解产物收率
        2.3.2 热解产物中氧的分配参数计算
        2.3.3 褐煤中酚羟基氢键计算
        2.3.4 气体产物
        2.3.5 液体产物
        2.3.6 固体产物
第三章 褐煤等温热解过程中氧迁移路线
    3.1 以物料衡算为约束褐煤中含氧官能团的测定
        3.1.1 化学分析测定褐煤中含氧官能团
        3.1.2 化学分析-红外结合测定褐煤中羰基和醚键
        3.1.3 含氧官能团测定方案的可行性评价
    3.2 以物料衡算为约束褐煤650°C等温热解氧迁移
    3.3 本章小结
第四章 预热处理对褐煤热解过程氧迁移的影响
    4.1 热解产物分布
    4.2 热解产物中氧分布
    4.3 氢键对酚类氧生成的影响
    4.4 本章小结
第五章 酸洗预处理对褐煤热解过程氧迁移的影响
    5.1 酸洗煤样理化结构分析
        5.1.1 酸洗预处理煤样XRD、EDS分析
        5.1.2 酸洗预处理煤样SEM、物理吸附分析
    5.2 酸洗预处理煤样热重分析
    5.3 酸洗预处理煤样热解产物分布
    5.4 酸洗预处理煤样热解产物氧分配
    5.5 酸洗预处理对煤样及半焦中含氧官能团的影响
        5.5.1 逐级酸处理煤样及热解半焦红外分析
        5.5.2 逐级酸处理煤样及半焦含氧官能团定量研究
        5.5.3 逐级酸处理煤样及热解半焦Raman分析
    5.6 本章小结
第六章 总结
    6.1 主要研究内容与结论
    6.2 不足与建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间参与的科研项目
攻读硕士期间发表的学术论文



本文编号：3036290