中低阶煤热解过程中挥发物反应行为的研究

发布时间：2024-05-15 00:37

　　煤热解过程中挥发物的反应对产物的产率和品质影响很大,认识挥发物反应的条件与重组分(特别是THF不溶物coke)形成和演化规律很有必要。本文采用两段反应器(第一段用于煤热解、第二段用于挥发物的反应)对比研究了一种褐煤和一种低阶烟煤挥发物的反应行为,探讨了挥发物在440-700 ℃反应1.5-7 s范围内对最终液体、气体和析炭(coke)产率的影响,重点分析了 coke在挥发相和反应器管壁的形成规律,并依据顺磁共振(ESR)得到的自由基浓度、g值和线宽等信息分析了 coke结构的演化。此外还探讨了挥发物反应对最终焦油组成及其产率的影响,分析了焦油不同温度区间的馏分含量和易加工焦油(oil)组成中芳香分的演化规律,并定量分析了不同焦油组分(包括:沥青质(pitch)+易加工焦油(oil)和易加工焦油(oil))中可蒸馏油的含量。研究发现,两种煤热解产生的挥发物在600 ℃开始发生显著的反应,烟煤的反应比褐煤显著,伴随着pitch,coke以及oil中芳香分组成和焦油自由基浓度的快速升高;440 ℃形成的coke主要存在于挥发相,650和700 ℃形成的coke沉积于管壁的量很显著,在4.2 ...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２中国一次能源分布概况??

国仍是世界上最大的煤炭市场，预计在２０３５年占全球煤炭消费量的一半左右。而对??于中国的能源分布，对煤的依赖度有望得到快速的降低，２０３５年其煤炭消耗总量将??降低到５０°／。以下（２０１４年占比为２／３）（图１－２），但仍是中国的主要一次能源，其主??导地位不会动摇［１，３］?....

图２－１两段热解炉结构示意图??－－－

贝尔??２．１．２热解实验??实验采用的常压两段炉热解系统示于图２－］。反应器为石英管（（ｐ?２５ｘ３６０?ｍｍ），??每次用煤６?ｇ，置于石英舟中。挥发物通过液氮冷却的收集器冷凝，不凝气体排空。??先将第一段反应炉预热至６５０。（：，以此来模拟工业上的快速热解反应，第二段反应?....

图２－２不同二段炉温度下挥发物反应的收率??

图２－２不同二段炉温度下挥发物反应的收率??Ｆｉｇ．?２－２?Ｔｈｅ?ｙｉｅｌｄｓ?ｏｆ?ｖｏｌａｔｉｌｅｓ１?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ??由图２－２可以看出，二段炉温度对挥发物最终产率的影响在６００?°Ｃ上下有所不??同。低于６００?....

图２－３不同时间下挥发物反应的收率??，

图２－３不同时间下挥发物反应的收率??Ｆｉｇ．?２－３?Ｔｈｅ?ｙｉｅｌｄｓ?ｏｆ?ｖｏｌａｔｉｌｅｓ，?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｏｖｅｒ?ｔｉｍｅ??既然挥发物的反应在６００?°Ｃ以上才比较显著，图２－３研究了第二段温度为６５０??。（：时挥发物反应时间对产物收率的影响。可以看出，Ｈ....

本文编号：3973645