钠元素对准东煤热解和气化过程的作用机理研究

发布时间：2024-12-22 03:46

　　准东煤田是我国乃至世界上最大的整装煤田,非常适合开采利用。作为我国特有煤种,准东煤中钠元素含量较高,导致在利用过程中出现沾污和结渣的问题。为充分利用准东煤中固有钠元素在热解和气化过程中的催化特性,解决催化热解和气化工艺中催化剂失活与耗损导致成本增加的问题,本文针对准东煤中含量较多的固有水溶钠进行了实验与理论研究。将超分子化合物冠醚应用于煤化工领域,为研究煤中固有钠元素对煤热解和气化的影响提供新方法,并从机理层面揭示准东煤中固有水溶钠在热解和气化过程中的影响,建立适用于准东煤的催化气化反应动力学模型,为准东煤大规模高效利用提供理论依据和基础数据支持。主要研究内容如下:采用电感耦合等离子体质谱仪、离子色谱仪和X射线衍射仪（XRD）研究了准东煤中固有矿物质成分。结果表明:准东煤中钠元素含量为3.82 mg/g,其中水溶钠含量占总钠量的72%左右。水溶的阴离子主要有Cl^-、SO₄^2-、HCO₃^-、CO₃^2-离子,但通过对煤样进行XRD分析,并未...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-4燃烧准东煤后锅炉结渣情况

公里[10,11]。准东煤田发现于2005年，被誉为最适宜开发利用，最具有潜力的煤田，发展前景十分可观[12,13]。目前准东煤田累计探明的煤炭资源量达2100亿多吨，预测资源量高达3900亿多吨，煤田成煤面积约1.4×104km2，是目前全国范围内储量巨大的超....

图2-3热重分析仪Fig.2-3Thermalgravimetricanalyzer

图2-3热重分析仪Fig.2-3Thermalgravimetricanalyzer解实验：称取10mg实验煤样均匀平铺于氧化铝坩埚中，平稳放置在关闭反应室，然后以100mL/min的流量通入高纯度N2（99.999%）15min，保持N2流量不变....

图4-1煤样的钠元素分布

53(d)Na2CO3-coal(e)Inherent-coal图4-1煤样的钠元素分布Fig.4-1ESD-mappingphotographsofNa-loadedcoal2.3.3节研究结果发现，准东煤中的固有水溶钠主要以水合东煤水洗液中与钠离子共存....

图4-5煤焦表面形貌特征

59(d)NaHCO3-char(e)Na2CO3-char(f)Inherent-char图4-5煤焦表面形貌特征Fig.4-5SEMphotographsofchars可以看出，HCl-char煤焦表面比较光滑，裂纹较少，孔隙结构不发达，絮状物较少且形....

本文编号：4019382