氧化石墨模擬勝利褐煤鈣催化水蒸氣氣化及機理分析
發(fā)布時間:2021-01-31 20:15
內蒙古地區(qū)褐煤儲量豐富,褐煤因其富含脂肪側鏈與含氧組分的結構特點,致使其熱穩(wěn)定性差且反應性高,因而褐煤是氣化制合成氣的良好原料。氣化是煤炭清潔高效利用的有效手段,但往往耗能高,投入大,催化劑的添加可以有效降低反應溫度,提高反應速率、減少投入、降低能耗和優(yōu)化生成氣組分。鈣對褐煤氣化具有顯著的催化效應,且來源廣泛、成本低廉等優(yōu)點,受到眾多研究者的重視。多數研究認為鈣與褐煤中有機質形成的“Ca-Complexs”是對勝利褐煤水蒸氣氣化起到催化作用的關鍵組分。鑒于褐煤組成結構復雜,本文選用結構較為簡單的石墨和氧化石墨為勝利褐煤模型化合物,模擬鈣催化褐煤水蒸氣氣化反應歷程,研究鈣催化氣化活性結構特征,為鈣催化氣化反應機理的研究奠定基礎。具體研究內容及結論如下:(1)對脫礦物質勝利褐煤焦進行氧化,發(fā)現脫礦物質勝利褐煤焦樣品經氧化后氣化反應性變化不大,將脫礦物質勝利褐煤焦和脫礦物質勝利褐煤焦氧化樣品添加一定量的Ca(OH)2,發(fā)現脫礦物質勝利褐煤焦氧化添鈣樣品較脫礦物質勝利褐煤焦添鈣樣品氧元素含量有所提高,氣化反應性能也有所提高,這表明鈣在催化勝利褐煤水蒸氣氣化中與含氧組分有關...
【文章來源】:內蒙古工業(yè)大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
勝利褐煤與氧化石墨結構模型
第二章 實驗部分2.2.1.3鹽酸、氫氟酸洗煤焦樣的制備本實驗中樣品的熱解均是在 SYD-T116 固定床反應器上進行。操作步驟:將15g 制備好的樣品裝入反應管中,通入 N2將反應管內的空氣吹掃干凈,以 15℃/min的升溫速率升至設定溫度;恒溫 1h。冷卻至室溫后,停止通入 N2,并將熱解樣品取出稱重后密封保存,所得熱解樣品記為 SL++-900。2.2.1.4鹽酸、氫氟酸洗煤焦氧化SL++-900(5g)
圖 2-2 氧化石墨樣品的制備流程圖Figure 2-2 Graphite oxide sample preparation flow chart2.2.2.2 熱解氧化石墨樣品的制備氧化石墨系列樣品熱解均與 2.2.1.3 中煤系列樣品熱解前期條件一樣,操作步將 15g 制備好的樣品裝入反應管中,通入 N2將反應管內的空氣吹掃干凈,以 5/min 的升溫速率升至 200℃,停留 1h;再以 5℃/min 的升溫速率升至設定溫度;溫 1h。冷卻至室溫后,停止通入 N2,并將熱解樣品取出稱重后密封保存,所得熱樣品記為 GO-200 、GO-500、GO-900、GO-Ca-200、GO-Ca-500、GO-Ca-900。2.2.2.3氫氧化鈣的添加氧化石墨系列樣品負載鈣均與 2.2.1.5 中煤系列樣品負載鈣條件一樣,均采用漬法。所得樣品記為 G-Ca、GO-Ca、GO-200-Ca 、GO-500-Ca、GO-900-Ca。2.2.2.4 氧化石墨系列樣品的鹽酸處理氧化石墨系列樣品 HCl 處理均與 2.2.1.2 中煤系列樣品 HCl 處理條件一樣,所
【參考文獻】:
期刊論文
[1]蒙東區(qū)褐煤資源分布及其開發(fā)利用戰(zhàn)略研究[J]. 秦鵬珍,趙汀,周鳳英,王安建,閆強,劉超,劉毅飛. 中國礦業(yè). 2017(10)
[2]雙金屬催化劑對煤焦油模型化合物催化裂解行為的影響[J]. 張艷敏,鄒達,趙淵,鐘梅,馬鳳云. 化工學報. 2017(10)
[3]焦炭體系下煤焦油;锏奈⒉ㄞD化[J]. 李龍之,王會剛,姜曉威,宋占龍,馬春元. 煤炭學報. 2016(07)
[4]煤催化氣化技術的研究現狀與展望[J]. 方夢祥,厲文榜,岑建孟,王勤輝,駱仲泱. 化工進展. 2015(10)
[5]煤氣化原理及其技術發(fā)展方向[J]. 吳治國. 石油煉制與化工. 2015(04)
[6]煤氣化過程中鈣催化作用的研究進展[J]. 高美琪,王玉龍,李凡. 化工進展. 2015(03)
[7]TG-MS與Py-GC相結合法研究惰性氣氛下含硫模型化合物熱解過程中硫的脫除及釋放行為研究(英文)[J]. 郭慧卿,謝麗麗,王鑫龍,劉粉榮,王美君,胡瑞生. 燃料化學學報. 2014(10)
[8]多功能煤催化氣化催化劑的研究[J]. 劉成年. 科技創(chuàng)新與應用. 2014(08)
[9]內蒙古自治區(qū)的褐煤資源及其分布概況[J]. 楊淑娟,成喜峰. 廣州化工. 2013(18)
[10]混合氣氣氛下紙漿黑液和鈣混合催化劑的催化氣化特性(英文)[J]. JAFFRI Gul-e-rana,張濟宇. 燃料化學學報. 2008(04)
博士論文
[1]基于分子結構的褐煤揮發(fā)分釋放及氮轉化模型的研究[D]. 錢琳.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]低階煤熱解半焦的氣化反應特性研究[D]. 范冬梅.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2013
[3]化學還原氧化石墨烯及其衍生物的制備、性質和應用研究[D]. 張佳利.上海交通大學 2011
碩士論文
[1]Me(OH)x對勝利褐煤氣化反應的催化性能[D]. 趙斌.內蒙古工業(yè)大學 2016
[2]蒙東褐煤的結構及其分子模擬研究[D]. 陳彪.武漢科技大學 2016
[3]褐煤結構與模型化合物的構建及其持水性能的研究[D]. 趙茂爽.中國礦業(yè)大學 2015
[4]生物質焦和煤焦在氣化過程中的結構演變及其與反應性的關聯[D]. 郭沛.太原理工大學 2015
本文編號:3011509
【文章來源】:內蒙古工業(yè)大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
勝利褐煤與氧化石墨結構模型
第二章 實驗部分2.2.1.3鹽酸、氫氟酸洗煤焦樣的制備本實驗中樣品的熱解均是在 SYD-T116 固定床反應器上進行。操作步驟:將15g 制備好的樣品裝入反應管中,通入 N2將反應管內的空氣吹掃干凈,以 15℃/min的升溫速率升至設定溫度;恒溫 1h。冷卻至室溫后,停止通入 N2,并將熱解樣品取出稱重后密封保存,所得熱解樣品記為 SL++-900。2.2.1.4鹽酸、氫氟酸洗煤焦氧化SL++-900(5g)
圖 2-2 氧化石墨樣品的制備流程圖Figure 2-2 Graphite oxide sample preparation flow chart2.2.2.2 熱解氧化石墨樣品的制備氧化石墨系列樣品熱解均與 2.2.1.3 中煤系列樣品熱解前期條件一樣,操作步將 15g 制備好的樣品裝入反應管中,通入 N2將反應管內的空氣吹掃干凈,以 5/min 的升溫速率升至 200℃,停留 1h;再以 5℃/min 的升溫速率升至設定溫度;溫 1h。冷卻至室溫后,停止通入 N2,并將熱解樣品取出稱重后密封保存,所得熱樣品記為 GO-200 、GO-500、GO-900、GO-Ca-200、GO-Ca-500、GO-Ca-900。2.2.2.3氫氧化鈣的添加氧化石墨系列樣品負載鈣均與 2.2.1.5 中煤系列樣品負載鈣條件一樣,均采用漬法。所得樣品記為 G-Ca、GO-Ca、GO-200-Ca 、GO-500-Ca、GO-900-Ca。2.2.2.4 氧化石墨系列樣品的鹽酸處理氧化石墨系列樣品 HCl 處理均與 2.2.1.2 中煤系列樣品 HCl 處理條件一樣,所
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[6]煤氣化過程中鈣催化作用的研究進展[J]. 高美琪,王玉龍,李凡. 化工進展. 2015(03)
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[9]內蒙古自治區(qū)的褐煤資源及其分布概況[J]. 楊淑娟,成喜峰. 廣州化工. 2013(18)
[10]混合氣氣氛下紙漿黑液和鈣混合催化劑的催化氣化特性(英文)[J]. JAFFRI Gul-e-rana,張濟宇. 燃料化學學報. 2008(04)
博士論文
[1]基于分子結構的褐煤揮發(fā)分釋放及氮轉化模型的研究[D]. 錢琳.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]低階煤熱解半焦的氣化反應特性研究[D]. 范冬梅.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2013
[3]化學還原氧化石墨烯及其衍生物的制備、性質和應用研究[D]. 張佳利.上海交通大學 2011
碩士論文
[1]Me(OH)x對勝利褐煤氣化反應的催化性能[D]. 趙斌.內蒙古工業(yè)大學 2016
[2]蒙東褐煤的結構及其分子模擬研究[D]. 陳彪.武漢科技大學 2016
[3]褐煤結構與模型化合物的構建及其持水性能的研究[D]. 趙茂爽.中國礦業(yè)大學 2015
[4]生物質焦和煤焦在氣化過程中的結構演變及其與反應性的關聯[D]. 郭沛.太原理工大學 2015
本文編號:3011509
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