我國(guó)煤炭資源豐富,低階煤所占比例大,該煤種的高效轉(zhuǎn)化和清潔利用已經(jīng)成為煤炭行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)之一。依據(jù)低階煤的組成與結(jié)構(gòu)特征,以高效熱解技術(shù)為先導(dǎo),進(jìn)行“中低溫?zé)峤?熱解產(chǎn)物深加工”的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)路線,是實(shí)現(xiàn)低階煤清潔高效梯級(jí)利用的必然選擇。本文以低階煤的高效分級(jí)利用為主線,開(kāi)展了低階煤熱解高效利用及熱解產(chǎn)物深加工試驗(yàn)研究。對(duì)低階煤熱解過(guò)程的定量描述有助于從本質(zhì)上了解低階煤熱解反應(yīng)過(guò)程,是低階煤熱解反應(yīng)器設(shè)計(jì)和放大的第一步,也是最重要的一步。本論文首先建立了描述單顆粒煤熱解的一維非穩(wěn)態(tài)宏觀動(dòng)力學(xué)模型,從顆粒尺度上詳細(xì)地研究了低階煤熱解時(shí)顆粒內(nèi)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。該部分首次采用等轉(zhuǎn)化率方法和模型擬合方法相結(jié)合的方式對(duì)分布活化能（DAEM）動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)參數(shù)的求取。之后,基于獲得的動(dòng)力學(xué)參數(shù)結(jié)合傳熱模型,建立了單顆粒煤熱解模型,經(jīng)過(guò)模型驗(yàn)證后,模擬結(jié)果表明:低階煤顆粒內(nèi)的傳熱和反應(yīng)是強(qiáng)烈耦合在一起的,煤顆粒內(nèi)的傳熱阻力降低了煤的升溫速率,延長(zhǎng)了升溫時(shí)間,導(dǎo)致大顆粒煤完全熱解所需時(shí)間延長(zhǎng)。在900℃高溫流化床中3 mm內(nèi)蒙興和煤顆粒內(nèi)外溫差最高可達(dá)300℃以上,反應(yīng)按縮核模型進(jìn)行,完全熱解... 

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：156 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 我國(guó)能源生產(chǎn)與消費(fèi)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        1.1.2 我國(guó)煤炭資源特點(diǎn)
        1.1.3 低階煤利用途徑及技術(shù)
    1.2 低階煤熱解研究進(jìn)展
        1.2.1 低階煤熱解
        1.2.2 低階煤催化熱解
        1.2.3 低階煤與生物質(zhì)共熱解
        1.2.4 低階煤熱解機(jī)理及動(dòng)力學(xué)研究
    1.3 熱解產(chǎn)物半焦利用技術(shù)現(xiàn)狀
        1.3.1 半焦氣化的主要反應(yīng)
        1.3.2 氣化劑對(duì)半焦氣化的影響
        1.3.3 半焦催化氣化
    1.4 熱解產(chǎn)物焦油提質(zhì)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 焦油加氫脫氧
        1.4.2 焦油催化裂解
        1.4.3 焦油水蒸氣重整
        1.4.4 焦油中含氧化合物酸性組分的催化研究進(jìn)展
    1.5 課題的提出
    1.6 論文研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 論文研究目標(biāo)
        1.6.2 論文研究的內(nèi)容
第二章 低階煤熱解宏觀動(dòng)力學(xué)模型的建立
    2.1 引言
    2.2 熱重實(shí)驗(yàn)及單顆粒模型的建立
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)煤樣物性分析
        2.2.2 熱重實(shí)驗(yàn)
        2.2.3 DAEM理論基礎(chǔ)
        2.2.4 單顆粒模型的建立
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 熱重分析
        2.3.2 熱解動(dòng)力學(xué)分析
        2.3.3 單顆粒模型研究
    2.4 小結(jié)
第三章 低階煤熱解3DAEM動(dòng)力學(xué)模型的建立
    3.1 引言
    3.2 熱重實(shí)驗(yàn)及3DAEM模型的建立
        3.2.1 原料
        3.2.2 熱重實(shí)驗(yàn)
        3.2.3 3-DAEM模型的建立
        3.2.4 模型求解方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 煤樣的工業(yè)分析和元素分析
        3.3.2 TG,DTG和DDTG分析
        3.3.3 DTG曲線的分峰擬合
        3.3.4 3DAEM動(dòng)力學(xué)分析
    3.4 小結(jié)
第四章 低階煤與生物質(zhì)共熱解基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與方法
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 生物質(zhì)和煤熱解的熱重分析
        4.3.2 共熱解對(duì)熱解產(chǎn)物分布的影響
    4.4 小結(jié)
第五章 半焦水蒸氣氣化流化床研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        5.2.3 進(jìn)料器與進(jìn)料速率的標(biāo)定
        5.2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 半焦水蒸氣-O_2氣化反應(yīng)
        5.3.2 半焦水蒸氣-O_2氣化研究
        5.3.3 半焦水蒸氣-O_2催化氣化研究
    5.4 小結(jié)
第六章 焦油模型化合物甲酸分解的催化研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 催化劑的制備
        6.2.2 催化劑的表征
        6.2.3 催化劑的評(píng)價(jià)
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 催化劑表征結(jié)果
        6.3.2 碳化溫度對(duì)催化性能的影響
        6.3.3 原料配比對(duì)催化活性的影響
        6.3.4 生物質(zhì)原料種類對(duì)催化性能的影響
        6.3.5 催化劑Soy-Mo(0.1)的穩(wěn)定性測(cè)試
    6.4 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 論文的主要結(jié)論
    7.2 論文的創(chuàng)新性
    7.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2016年我國(guó)能源形勢(shì)分析和2017年形勢(shì)展望[J]. 肖新建,楊光,田磊,楊晶,康曉文,李際,高虎,劉小麗.  中國(guó)能源. 2017(03)
[2]未來(lái)20年中國(guó)能源需求預(yù)測(cè)[J]. 何錚,李瑞忠.  當(dāng)代石油石化. 2016(09)
[3]煤焦油加氫脫氧精制研究進(jìn)展[J]. 許人軍,胡薇月,崔文崗,李冬,李穩(wěn)宏.  廣州化工. 2016(15)
[4]中國(guó)煤炭消費(fèi)對(duì)PM2.5污染的影響研究[J]. 薛文博,武衛(wèi)玲,付飛,哈艷梅,雷宇,陳瀟君,王金南,許艷玲.  中國(guó)環(huán)境管理. 2016(02)
[5]橄欖石基固體熱載體影響褐煤熱解產(chǎn)物分布的分析[J]. 鄧靖,李文英,李曉紅,喻長(zhǎng)連,馮杰,郭小汾.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(08)
[6]褐煤固體熱載體催化熱解研究進(jìn)展[J]. 李文英,喻長(zhǎng)連,李曉紅,鄧靖.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2012(05)
[7]CoMoP/13X催化劑上黃土廟煤熱解特性研究[J]. 陳靜升,馬曉迅,李爽,郝婷,馬志超,孫鳴,王汝成,徐龍.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2012(01)
[8]循環(huán)流化床煤分級(jí)轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[J]. 方夢(mèng)祥,曾偉強(qiáng),岑建孟,王勤輝,駱仲泱.  廣東電力. 2011(09)
[9]High-density circulating fluidized bed gasifier for advanced IGCC/IGFC-Advantages and challenges[J]. Chihiro Fushimi,Atsushi Tsutsumi,Masanori Ishizuka,Satoru Matsuda,Hiroyuki Hatano,Yoshizo Suzuki.  Particuology. 2010(06)
[10]生物質(zhì)半焦氣化技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 吾瑜吉.  廣州化工. 2010(09)

博士論文
[1]低階煤催化解聚研究[D]. 梁麗彤.太原理工大學(xué) 2016
[2]生物質(zhì)與煤共熱解試驗(yàn)研究[D]. 陳吟穎.華北電力大學(xué)（河北） 2007

碩士論文
[1]中國(guó)煤炭需求總量預(yù)測(cè)與結(jié)構(gòu)變化分析[D]. 張鐘毓.陜西師范大學(xué) 2015
[2]落下床反應(yīng)器中煤與生物質(zhì)共熱解研究[D]. 張麗.大連理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3198351