我國“富煤、缺油、少氣”的能源現(xiàn)狀,迫使優(yōu)化煤的利用成為我國當(dāng)前的能源戰(zhàn)略。而褐煤,作為一種低變質(zhì)煤,其碳含量較低,氧含量較高,不利于直接燃燒,適合開發(fā)相應(yīng)熱轉(zhuǎn)化工藝。熱解能夠使褐煤得到有效轉(zhuǎn)化與利用,其工藝簡單,且產(chǎn)生的焦油能夠提煉出優(yōu)質(zhì)的化工原料,因此,近年來得到了廣泛的研究和重視。本文針對云南東部的水城褐煤,在實驗室自行設(shè)計的固定床反應(yīng)器上對其在氮氣和氫氣氣氛下熱解進行了研究。本文首先分析了水城褐煤的基礎(chǔ)特性以及熱解轉(zhuǎn)化特性,然后通過固定床反應(yīng)器在線稱重系統(tǒng)考察其恒溫條件下的失重特性,得到不同溫度下的熱解完全時間以及相應(yīng)的半焦產(chǎn)率;最后考察了熱解溫度對熱解產(chǎn)物分布及組成的影響,進而考察不同氫氣濃度、氣體停留時間以及粒徑的影響規(guī)律,研究其加氫熱解特性,并分析了褐煤加氫熱解過程中復(fù)雜的機理。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:首先,恒溫失重特性實驗結(jié)果表明,溫度越高,褐煤熱解速率越快,基于每分鐘質(zhì)量變化率是否小于5%的判斷依據(jù),得到700℃下7min褐煤即熱解完全。半焦產(chǎn)率隨著溫度的升高而降低,700℃時對應(yīng)的半焦產(chǎn)率為52.9%。其次,水城褐煤熱解特性研究結(jié)果表明,熱解溫度是影響熱解產(chǎn)物及組成... 

【文章來源】：清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 課題背景
        1.1.1 我國能源現(xiàn)狀
        1.1.2 煤的綜合利用技術(shù)現(xiàn)狀
    1.2 文獻綜述
        1.2.1 煤的熱解
        1.2.2 褐煤加氫熱解
        1.2.3 小結(jié)
    1.3 研究目標與研究內(nèi)容
第2章 實驗裝置和測量方法
    2.1 固定床反應(yīng)器
        2.1.1 進氣系統(tǒng)
        2.1.2 反應(yīng)系統(tǒng)
        2.1.3 收集系統(tǒng)
        2.1.4 Macro-TGA在線稱重系統(tǒng)
    2.2 樣品處理與測量
        2.2.1 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀
        2.2.2 氣相色譜儀
        2.2.3 GC-MS
    2.3 實驗系統(tǒng)的調(diào)試
        2.3.1 反應(yīng)段溫度標定
        2.3.2 在線稱重?zé)崽炱秸{(diào)試
    2.4 實驗步驟
    2.5 煤樣分析
第3章 水城褐煤固定床氮氣氣氛熱解實驗研究
    3.1 水城褐煤氮氣氣氛熱解在線稱重實驗
    3.2 水城褐煤氮氣氣氛固定床熱解實驗
        3.2.1 實驗樣品
        3.2.2 實驗工況
        3.2.3 數(shù)據(jù)處理方法
        3.2.4 實驗誤差分析
        3.2.5 重復(fù)實驗及其收率
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 熱解溫度對熱解的影響
        3.3.2 氣體停留時間對熱解的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 水城褐煤固定床加氫熱解的實驗研究
    4.1 實驗內(nèi)容
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 氫氣濃度對熱解的影響
        4.2.2 溫度對加氫熱解的影響
        4.2.3 氣體停留時間對加氫熱解的影響
        4.2.4 粒徑對加氫熱解的影響
    4.3 加氫熱解機理
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 研究結(jié)論
    5.2 不足與展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]褐煤熱解定向轉(zhuǎn)化的實驗研究[D]. 趙鋼煒.中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2014

碩士論文
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[2]煤、油頁巖熱解與共熱解研究[D]. 何德民.大連理工大學(xué) 2006
[3]煤熱解動力學(xué)及其揮發(fā)分析出規(guī)律的研究[D]. 降文萍.太原理工大學(xué) 2004



本文編號：3151648