晋城无烟煤与杨树木屑共热解特性研究

发布时间：2021-03-08 15:55

　　以晋城无烟煤和杨树木屑为实验原料,在热重分析仪中进行热解试验,探究了3种升温速率下,晋城无烟煤脱灰处理及生物质掺混比对热解过程的影响。试验结果表明,在3种升温速率条件下,原料单独热解失重变化曲线具有相同的变化趋势。在相同的升温速率条件下,脱灰后晋城无烟煤热解开始温度较低,表明煤中矿物质对晋城无烟煤脱挥发分过程有一定影响。脱灰和未脱灰的晋城无烟煤分别与生物质掺混,随着木屑掺混比的提高,脱挥发分阶段失重率相应提高,热解生成的半焦含量降低。试验结果表明,无烟煤和杨树木屑混合半焦共热解过程中的协同作用不明显。 

【文章来源】：中国煤炭. 2018,44(10)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图１不同升温速率条件下生物质木屑单独热解时的ＴＧ曲线

解速度最快，相比于半纤维素热解范围较窄。木质素结构中主要含有键能较高的芳香族化合物，这使得热解需要更高的温度，所以木质素的热稳定性最高。因此在该阶段，以半纤维素分解为主，其次是纤维素与木质素的分解，使得出现失重过程。这是木屑热解的第二个过程为脱挥发分。２．２无烟煤的热解特性无烟煤在３种不同升温速率条件下同样有两次较为快速的失重过程，即为干燥过程和脱挥发分过程。不同升温速率条件下晋城无烟煤热解时的ＴＧ曲线和ＤＴＧ曲线如图３和图４所示。图３不同升温速率条件下晋城无烟煤热解时的ＴＧ曲线图４不同升温速率条件下晋城无烟煤热解时的ＤＴＧ曲线由图３可以看出，晋城无烟煤在热解温度范围内表现出相同的变化趋势，ＴＧ曲线中的３种升温速率下，表现出的热解过程相差不大。从室温至１２０℃的范围内，由于无烟煤自身含有水分，随着热解温度的升高，失重率增加；温度在４８０℃之后，无烟煤热解出现第二次较为快速的失重过程，此阶段由于热解温度较高，煤中侧链官能团化学键断裂，释放出气体分子，引起无烟煤失重的变化；对于不同的升温速率，会影响晋城无烟煤的热解特性。由图４可以看出，温度为１００℃左右出现最大峰值，这一过程为热解中的干燥阶段。温度继续升至４８０℃范围内，失重变化率的绝对值逐渐变小直至不变，这一过程主要是煤中自身吸附的小分子Ｈ２、ＣＨ４和ＣＯ等气体的脱除。在ＤＴＧ曲线图中，失重率绝对值随着温度的提高，其趋势变化表

快，相比于半纤维素热解范围较窄。木质素结构中主要含有键能较高的芳香族化合物，这使得热解需要更高的温度，所以木质素的热稳定性最高。因此在该阶段，以半纤维素分解为主，其次是纤维素与木质素的分解，使得出现失重过程。这是木屑热解的第二个过程为脱挥发分。２．２无烟煤的热解特性无烟煤在３种不同升温速率条件下同样有两次较为快速的失重过程，即为干燥过程和脱挥发分过程。不同升温速率条件下晋城无烟煤热解时的ＴＧ曲线和ＤＴＧ曲线如图３和图４所示。图３不同升温速率条件下晋城无烟煤热解时的ＴＧ曲线图４不同升温速率条件下晋城无烟煤热解时的ＤＴＧ曲线由图３可以看出，晋城无烟煤在热解温度范围内表现出相同的变化趋势，ＴＧ曲线中的３种升温速率下，表现出的热解过程相差不大。从室温至１２０℃的范围内，由于无烟煤自身含有水分，随着热解温度的升高，失重率增加；温度在４８０℃之后，无烟煤热解出现第二次较为快速的失重过程，此阶段由于热解温度较高，煤中侧链官能团化学键断裂，释放出气体分子，引起无烟煤失重的变化；对于不同的升温速率，会影响晋城无烟煤的热解特性。由图４可以看出，温度为１００℃左右出现最大峰值，这一过程为热解中的干燥阶段。温度继续升至４８０℃范围内，失重变化率的绝对值逐渐变小直至不变，这一过程主要是煤中自身吸附的小分子Ｈ２、ＣＨ４和ＣＯ等气体的脱除。在ＤＴＧ曲线图中，失重率绝对值随着温度的提高，其趋势变化表现为先增大

【参考文献】：
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博士论文
[1]快速热解过程中煤生物质初次破碎机理及其化学结构变化的研究[D]. 崔童敏.华东理工大学 2017



本文编号：3071295