典型煤种快速热解焦的气化反应性实验研究

发布时间：2021-05-25 13:49

　　在煤炭清洁利用技术领域中,煤气化技术不仅占据首要地位,同时具有广阔的发展前景。现行高效大型煤气化技术多以气流床气化技术为主,气化条件很苛刻,涉及高温、高压以及复杂多相流动等条件。本课题的主要研究内容就是以气流床气化技术为背景,以我国五种典型气化用煤（其中涉及煤种:烟煤、褐煤和无烟煤）为研究对象,在高温沉降炉中制取接近真实气化过程中生成的快速热解焦,并对原煤及煤焦进行物理化学结构分析。这种五种原煤孔隙结构存在明显差异,褐煤和烟煤中含有丰富的大孔和中孔,褐煤以大孔为主,烟煤则以中孔为主,而无烟煤中含有丰富的微孔。同时,在成焦之后,HM-1-char、YM-1-char以YM-2-char形成了较多的大孔结构。红外光谱显示,快速热解焦中,仍然还有一定量的含氧官能团,表明快速热解焦仍保留一定的气化活性。利用积分分布活化能法（DAEM）求取五种快速热解焦的气化反应动力学参数。这种方法可以获得活化能随转化率的变化曲线关系,有助于我们了解整个气化反应过程中,反应动力学参数的变化规律。曲线表明,前期反应活化能变化受残余挥发份影响比较严重,同时后期反应活化能曲线较为稳定,说明DAEM法应用气化反应,并不... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 国内外的主要煤气化技术
        1.2.2 煤气化的影响因素
        1.2.3 煤气化的评价标准
        1.2.4 国内外文献综述简析
    1.3 本文的研究目的及主要内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 主要内容
第2章 实验系统介绍及样品制备
    2.1 引言
    2.2 高温沉降炉（HDTF）简介
        2.2.1 实验台介绍
        2.2.2 试验台调试
    2.3 煤焦的制取
        2.3.1 实验样品
        2.3.2 煤焦停留时间的讨论
    2.4 原煤/煤焦的孔隙分析
        2.4.1 孔隙结构的测量
        2.4.2 原煤及煤焦的孔隙结构测量结果和分析
    2.5 原煤/煤焦的红外光谱分析
    2.6 本章小结
第3章 煤焦的CO_2气化反应动力学参数的计算
    3.1 引言
    3.2 几种典型的气化反应模型简述
    3.3 分布活化能法（DAEM）的介绍
    3.4 动力学参数的计算
        3.4.1 热重实验台下的气化实验
        3.4.2 反应动力学参数的计算
        3.4.3 反应动力学参数的分析
    3.5 本章小结
第4章 煤焦的CO_2气化反应特性实验研究
    4.1 引言
    4.2 基于热裂解-气相联用的煤及煤焦的CO_2气化反应性的测定
        4.2.1 实验原理及实验台介绍
        4.2.2 实验结果分析
    4.3 基于高温沉降炉下的煤焦的CO_2气化反应特性实验
        4.3.1 实验设计工况
        4.3.2 实验结果处理说明
        4.3.3 结果分析
    4.4 本章小结
结论及展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]现代煤气化技术发展趋势及应用综述[J]. 汪寿建.  化工进展. 2016(03)
[2]水蒸气气氛煤中温催化气化动力学研究[J]. 王西明,王兴军,陈凡敏,刘海峰,于广锁,王辅臣.  燃料化学学报. 2013(10)
[3]滴管炉内不同煤阶煤焦水蒸气气化反应特性[J]. 丁路,周志杰,赵冰,霍威,于广锁.  化工学报. 2014(03)
[4]基于傅里叶红外光谱的高温煤焦表面化学结构特性分析[J]. 李庆钊,林柏泉,赵长遂,武卫芳.  中国电机工程学报. 2011(32)
[5]煤快速热解固相和气相产物生成规律[J]. 袁帅,陈雪莉,李军,代正华,周志杰,王辅臣.  化工学报. 2011(05)
[6]两段式干煤粉加压气化技术及工程应用[J]. 许世森,王保民.  化工进展. 2010(S1)
[7]煤气化特性研究的现状与展望[J]. 刘典福.  能源研究与管理. 2010(01)
[8]航天炉粉煤加压气化技术浅析[J]. 孙永才,刘伟.  化肥工业. 2010(01)
[9]沉降炉中粉煤气化的实验研究[J]. 黄凤豹,张忠孝,张守玉,陈国艳,陆成.  洁净煤技术. 2010(01)
[10]不同彬县焦的水蒸气气化反应动力学研究[J]. 刘铁峰,房倚天,王洋.  燃料化学学报. 2009(02)

博士论文
[1]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
[2]高温条件下NO-焦炭反应动力学的研究[D]. 张聚伟.哈尔滨工业大学 2009
[3]不同煤焦的理化性质及高温气化反应特性研究[D]. 吴诗勇.华东理工大学 2007

硕士论文
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[2]反应条件对气流床煤气化过程及其灰渣特征的影响[D]. 徐旭辉.哈尔滨工业大学 2012
[3]煤焦的CO2气化反应性热重研究[D]. 胡军印.西北大学 2007
[4]高温煤气化动力学及两段式气化炉的模型研究[D]. 胡文斌.清华大学 2005



本文编号：3205449