低溫熱解是褐煤高效利用的一個有效途徑。褐煤熱解過程中,含氧官能團之間由于氫鍵的存在會發(fā)生交聯反應,而礦物質中的可交換離子可充當交聯反應的交聯點,生成二氧化碳和水,使焦油產率下降。水在熱解過程中需要吸收熱量用于蒸發(fā),同時參與煤的熱解反應。本文通過熱重及實驗室自制固定床熱解反應器,考察了反應釜熱壓干燥和固定床氣氛干燥等預處理方式對褐煤物理化學結構及熱解特性的影響。并對酸洗脫灰、預熱及溶脹等預處理方式對褐煤熱解的影響進行了驗證。主要結果如下:1、酸洗預處理的影響。酸洗脫除灰分使羧酸鹽轉化為羧基,減少熱解過程中由礦物質引起的交聯反應,并且酸洗褐煤表面形成新孔道,有利于揮發(fā)分的逸出,減少二次反應。熱解水及二氧化碳產率降低,焦油產率從6.88%提高到8.57%,提高了1.69個百分點,但焦油品質降低。2、預熱和溶脹的影響。預熱和溶脹能夠破壞褐煤中的氫鍵,使氫鍵重新分布,減少熱解過程中的交聯反應,抑制二氧化碳和水生成。溶脹可使褐煤的比表面積減小,平均孔徑增大,但褐煤的主體結構基本不發(fā)生變化。預熱后,褐煤焦油產率從6.88%提高到7.23%,提高了0.35個百分點,焦油正己烷可溶物產率提高了2.18個... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 文獻綜述及選題
    1.1 序言
    1.2 煤熱解概述
        1.2.1 煤熱解過程
        1.2.2 煤熱解的影響因素
    1.3 煤的預處理
        1.3.1 熱預處理
        1.3.2 水熱預處理
        1.3.3 脫灰預處理
        1.3.4 溶脹預處理
    1.4 褐煤水分對熱解的影響
    1.5 課題研究意義和研究內容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究內容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗煤樣選取、試劑
        2.1.1 煤樣選取
        2.1.2 實驗試劑
    2.2 褐煤預處理及固定床熱解實驗
    2.3 褐煤及熱解產物表征
        2.3.1 紅外光譜分析（FTIR）
        2.3.2 熱重分析
        2.3.3 掃描電鏡分析（SEM）
        2.3.4 褐煤比表面積和孔結構測定
        2.3.5 X射線衍射分析（XRD）
        2.3.6 褐煤中水分測定
        2.3.7 熱解氣體分析
        2.3.8 焦油分析
    2.4 褐煤的干燥及復吸實驗
第三章 酸洗對褐煤結構及熱解產物的影響
    3.1 實驗結果及分析
        3.1.1 褐煤及酸洗預處理褐煤的FTIR結果分析
        3.1.2 褐煤及酸洗預處理褐煤的表面形貌分析
        3.1.3 褐煤及酸洗預處理褐煤的XRD分析
        3.1.4 酸洗預處理對褐煤熱解產物分布的影響
    3.2 小結
第四章 預熱及溶脹對褐煤結構及熱解產物的影響
    4.1 預熱對褐煤結構和熱解特性的影響
        4.1.1 褐煤及預熱褐煤的FTIR結果分析
        4.1.2 褐煤和預熱褐煤的熱重實驗
        4.1.3 預熱對褐煤熱解產物分布的影響
    4.2 預熱對酸洗褐煤結構和熱解產物分布的影響
        4.2.1 酸洗煤及酸洗預熱煤的FTIR結果分析
        4.2.2 酸洗褐煤及酸洗預熱褐煤的熱重實驗
        4.2.3 預熱對酸洗褐煤熱解產物分布的影響
    4.3 溶脹預處理對褐煤結構和熱解特性的影響
        4.3.1 溶脹預處理對褐煤孔隙結構的影響
        4.3.2 溶脹預處理對褐煤化學結構的影響
        4.3.3 褐煤及溶脹預處理褐煤的熱重實驗
        4.3.4 溶脹預處理對褐煤熱解產物分布的影響
    4.4 小結
第五章 干燥對褐煤結構及熱解產物的影響
    5.1 不同水分含量褐煤的熱解特性
    5.2 干燥脫水對煤結構及熱解特性的影響
        5.2.1 不同干燥溫度下褐煤的脫水效果
        5.2.2 褐煤及干燥褐煤孔結構特征
        5.2.3 褐煤及干燥褐煤低溫氧化及復吸特性
        5.2.4 脫水褐煤熱解特性
    5.3 不同氣氛下干燥對褐煤結構及熱解特性的影響
        5.3.1 干燥對褐煤化學結構變化的影響
        5.3.2 干燥對褐煤熱解特性的影響
    5.4 小結
第六章 總結
    6.1 結論
    6.2 不足與建議
參考文獻
碩士研究生期間發(fā)表論文及研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3273762