CH 4 -CO 2 气氛下低阶煤微波热解研究

发布时间：2025-03-14 23:09

　　本论文考察了神木原煤及其热解半焦在微波场中的升温特性,研究了微波加热条件下半焦对CH₄-CO₂重整的催化性能,对比了CO₂/CH₄比例和反应温度对重整过程气体转化率及产物组成的影响,探讨了微波场中半焦的催化和失活机理;以CH₄-CO₂的混合气体作为热解反应气,添加少量半焦同时作为微波吸收剂和CH₄-CO₂重整催化剂,研究了微波加热条件下煤热解与CH₄-CO₂重整耦合过程中产物分布规律及焦油的生成机理。主要结论如下:（1）神木原煤吸收微波能力弱,在微波场中升温速率慢,不能达到煤热解所需要的温度,其650℃半焦是一种很好的微波吸收剂。（2）微波加热条件下,半焦催化甲烷裂解活性降低较快,添加二氧化碳可以明显提高半焦的催化活性和延长催化剂的寿命。（3）煤热解半焦可以同时作为微波吸收剂和CH₄-CO₂重整催化剂,与原煤混合参与微波热解过程...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1.引言
    1.1 我国能源现状
    1.2 煤焦油的制备
        1.2.1 煤的热解过程
        1.2.2 煤热解制焦油工艺
        1.2.3 提高煤热解焦油产率的主要途径
    1.3 甲烷催化转化技术研究
        1.3.1 甲烷转化催化剂研究进展
        1.3.2 甲烷气氛下煤的热解过程
    1.4 微波在煤热解过程中的应用
        1.4.1 微波加热原理
        1.4.2 微波技术在热解过程中的应用
    1.5 选题背景及研究意义
    1.6 研究内容及技术路线
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 技术路线
2.实验及分析方法
    2.1 试样的制备
    2.2 实验设备和方法
    2.3 产物产率计算
    2.4 分析设备与方法
3.微波加热下半焦催化CH₄ -CO₂重整研究
    3.1 半焦的特性分析
        3.1.1 半焦的工业与元素分析
        3.1.2 半焦在微波场中的升温速率
        3.1.4 半焦在高温热解过程中气体的逸出规律
    3.2 CH₄-CO₂重整反应特性
        3.2.1 CH₄-CO₂重整过程主要化学反应
        3.2.2 反应时间对CH₄-CO₂重整反应的影响
        3.2.3 反应温度对CH₄-CO₂重整反应的影响
        3.2.4 CO₂/CH₄比例对CH₄-CO₂重整反应的影响
    3.3 反应前后半焦的结构特性
        3.3.1 半焦的红外光谱分析
        3.3.2 反应前后半焦的SEM分析
    3.4 本章小结
4 CH₄-CO₂气氛下煤的微波热解研究
    4.1 煤样的热失重分析
    4.2 半焦添加量对CH₄-CO₂气氛下煤微波热解过程的影响
        4.2.1 半焦添加量对升温特性的影响
        4.2.2 半焦添加量对热解产物分布的影响
    4.3 CO₂/CH₄比例对CH₄-CO₂气氛下神木煤微波热解过程的影响
    4.4 热解时间对热解产物分布的影响
    4.5 反应温度和反应气氛对煤的微波热解特性的影响
    4.6 热解产物分析与表征
        4.6.1 热解半焦特性分析
        4.6.2 热解焦油的GC-MS分析
    4.7 CH₄-CO₂气氛下新疆煤微波热解研究
        4.7.1 新疆煤的热重分析
        4.7.2 CH₄-CO₂气氛下新疆煤的微波热解
    4.8 本章小结
5.结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：4034760