內(nèi)構(gòu)件固定床低階煤熱解試驗(yàn)研究及機(jī)理分析
發(fā)布時(shí)間:2022-01-20 13:24
我國(guó)低階煤資源豐富,約占煤炭總量50%以上。低階煤燃前通過(guò)熱解提取其焦油組分是一種工藝簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)的高值化梯級(jí)利用途徑。數(shù)十年來(lái),國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量的、以提高煤熱解焦油產(chǎn)率和品質(zhì)為目標(biāo)的研究工作,針對(duì)低階煤的熱解特性進(jìn)行了大量的研究。然而,截止到目前,尚無(wú)成熟的可利用非粘結(jié)性低階細(xì)粒煤(0-10 mm)的熱解技術(shù)。中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所提出了內(nèi)構(gòu)件煤熱解技術(shù),通過(guò)利用內(nèi)構(gòu)件強(qiáng)化反應(yīng)器內(nèi)傳質(zhì)傳熱和調(diào)控氣體流動(dòng),顯出了良好的應(yīng)用前景。本文利用依蘭長(zhǎng)焰煤,對(duì)內(nèi)構(gòu)件固定床煤熱解技術(shù)進(jìn)行深入研究,為新型反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和放大提供依據(jù)。本論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)內(nèi)構(gòu)件固定床反應(yīng)器內(nèi)強(qiáng)化傳熱對(duì)煤熱解特性的影響。結(jié)論如下:通過(guò)增加反應(yīng)器內(nèi)金屬板數(shù)目,在固定床反應(yīng)器內(nèi)提供了一個(gè)更均勻的熱分布,使得更多的熱量被傳遞到煤料顆粒內(nèi)部,使得熱解反應(yīng)更容易發(fā)生;此外,金屬板數(shù)目的增加加大了顆粒間隙,降低了堆積密度;靠近金屬加熱板的煤料提前熱解可能會(huì)產(chǎn)生氣體短路,因而減小了熱解氣在煤料中的擴(kuò)散阻力,使得跟多的熱解產(chǎn)物流向中心低溫煤料,進(jìn)而增強(qiáng)了自由基的產(chǎn)生并抑制了大分子化合物的團(tuán)聚,提高了焦油產(chǎn)率,輕...
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:133 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
褐煤(a)和次煙煤(b)分子結(jié)構(gòu)單元[10]
可以得到焦油產(chǎn)品、煤氣和半焦。所得煙道氣作用下進(jìn)一步脫出揮發(fā)分,熱解后的半熄焦,并將冷卻后的半焦經(jīng)過(guò)皮帶輸送機(jī) 11結(jié)性,還可控制載氣中氧氣含量,通過(guò)輕度氧驗(yàn)室 1 kg/h、10 kg/h、100-kg/h的逐步放大,完線和設(shè)備選型的確定,并最終在內(nèi)蒙古海拉爾驗(yàn)。該工藝適合高水分含量煤的干燥、熱解,耗資較大的污水處理系統(tǒng)。該工藝對(duì) 6-30 mm;熱解過(guò)程中的揮發(fā)物沒(méi)有被其他氣體稀釋?zhuān)L(zhǎng)期連續(xù)生產(chǎn),容易出現(xiàn)粉塵沉積和堵塞。術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是可以利用細(xì)粒煤(0-10 mm),塵量低,但是由于炭化室和燃燒室不同,過(guò)高導(dǎo)致焦油產(chǎn)率較低;對(duì)于回轉(zhuǎn)爐,其產(chǎn)生的焦路堵塞。
圖 2.10 Lurgi-Spuelgas 工藝流程圖[17]Fig. 2.10 Schematic diagram of L-S process程圖如圖 2.11 所示,具體生產(chǎn)工藝流程如熱,隨后,預(yù)熱后的煤進(jìn)入提質(zhì)爐干燥段燃燒來(lái)自干餾段煤熱解產(chǎn)生的煙氣來(lái)提供進(jìn)行干餾,燃燒器提供的熱量可將煤加熱至化后收集熱解產(chǎn)物。半焦主要使用第一階焦油和水都進(jìn)入酚水槽,進(jìn)行油水分離,目前,內(nèi)蒙古錫林浩特勝利二號(hào)礦的 2 套 主要使用粒徑 6-120 mm 的褐煤碎塊,由于難以商用。使用氣體作為熱載體,可以加快傳熱,有低,不符合工業(yè)或民用標(biāo)準(zhǔn),難以商用。用塊煤,無(wú)法利用細(xì)粒煤(0-10 mm),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多層流化床低階煤分級(jí)熱解提高焦油品質(zhì)研究[J]. 周琦. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(03)
[2]方形固定床反應(yīng)器中料厚對(duì)熱解特性的影響[J]. 胡二峰,李貞偉,馮致遠(yuǎn),王鶴,楊磊,付曉恒. 現(xiàn)代化工. 2015(08)
[3]內(nèi)構(gòu)件固定床反應(yīng)器中不同水分煤的熱解特性[J]. 胡二峰,張純,武榮成,付曉恒,許光文. 化工學(xué)報(bào). 2015(07)
[4]間熱徑向流反應(yīng)器料層厚度對(duì)煤熱解特性的影響[J]. 胡二峰,武榮成,張純,郭二衛(wèi),付曉恒,許光文. 化工學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]煤熱解工藝現(xiàn)狀分析[J]. 張順利,丁力,郭啟海,張佼陽(yáng),鄭倩倩,路丙川,董賓. 煤炭加工與綜合利用. 2014(08)
[6]煤的低溫干餾工藝及開(kāi)發(fā)[J]. 韓峰,張衍?chē)?guó),蒙愛(ài)紅,李清海,馬曉玲. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2014(03)
[7]煤低溫干餾工藝發(fā)展與環(huán)境保護(hù)[J]. 王曉云,張智鋒,雷芬. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2014(01)
[8]中國(guó)褐煤提質(zhì)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 白中華,趙玉冰,黃海東,楊文輝,張向洲,穆靜靜,張培林,史亞微. 潔凈煤技術(shù). 2013(06)
[9]關(guān)于我國(guó)褐煤提質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題的解決方案[J]. 梁永煌,游偉,章衛(wèi)星. 化肥設(shè)計(jì). 2012(06)
[10]半焦基催化劑裂解煤熱解產(chǎn)物提高油氣品質(zhì)[J]. 王興棟,韓江則,陸江銀,高士秋,許光文. 化工學(xué)報(bào). 2012(12)
博士論文
[1]外熱式內(nèi)構(gòu)件移動(dòng)床低階碎煤熱解技術(shù)研究[D]. 張純.中國(guó)科學(xué)院研究生院(過(guò)程工程研究所) 2015
[2]煤泥水熱解制氫及相關(guān)催化劑的研究[D]. 張磊.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2009
碩士論文
[1]半焦基催化劑裂解煤熱解產(chǎn)物調(diào)控油氣品質(zhì)[D]. 王興棟.新疆大學(xué) 2012
[2]新疆五彩灣不粘煤氣力分級(jí)及其熱解制備蘭炭初步研究[D]. 鐘林.新疆大學(xué) 2011
本文編號(hào):3598903
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:133 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
褐煤(a)和次煙煤(b)分子結(jié)構(gòu)單元[10]
可以得到焦油產(chǎn)品、煤氣和半焦。所得煙道氣作用下進(jìn)一步脫出揮發(fā)分,熱解后的半熄焦,并將冷卻后的半焦經(jīng)過(guò)皮帶輸送機(jī) 11結(jié)性,還可控制載氣中氧氣含量,通過(guò)輕度氧驗(yàn)室 1 kg/h、10 kg/h、100-kg/h的逐步放大,完線和設(shè)備選型的確定,并最終在內(nèi)蒙古海拉爾驗(yàn)。該工藝適合高水分含量煤的干燥、熱解,耗資較大的污水處理系統(tǒng)。該工藝對(duì) 6-30 mm;熱解過(guò)程中的揮發(fā)物沒(méi)有被其他氣體稀釋?zhuān)L(zhǎng)期連續(xù)生產(chǎn),容易出現(xiàn)粉塵沉積和堵塞。術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是可以利用細(xì)粒煤(0-10 mm),塵量低,但是由于炭化室和燃燒室不同,過(guò)高導(dǎo)致焦油產(chǎn)率較低;對(duì)于回轉(zhuǎn)爐,其產(chǎn)生的焦路堵塞。
圖 2.10 Lurgi-Spuelgas 工藝流程圖[17]Fig. 2.10 Schematic diagram of L-S process程圖如圖 2.11 所示,具體生產(chǎn)工藝流程如熱,隨后,預(yù)熱后的煤進(jìn)入提質(zhì)爐干燥段燃燒來(lái)自干餾段煤熱解產(chǎn)生的煙氣來(lái)提供進(jìn)行干餾,燃燒器提供的熱量可將煤加熱至化后收集熱解產(chǎn)物。半焦主要使用第一階焦油和水都進(jìn)入酚水槽,進(jìn)行油水分離,目前,內(nèi)蒙古錫林浩特勝利二號(hào)礦的 2 套 主要使用粒徑 6-120 mm 的褐煤碎塊,由于難以商用。使用氣體作為熱載體,可以加快傳熱,有低,不符合工業(yè)或民用標(biāo)準(zhǔn),難以商用。用塊煤,無(wú)法利用細(xì)粒煤(0-10 mm),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多層流化床低階煤分級(jí)熱解提高焦油品質(zhì)研究[J]. 周琦. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(03)
[2]方形固定床反應(yīng)器中料厚對(duì)熱解特性的影響[J]. 胡二峰,李貞偉,馮致遠(yuǎn),王鶴,楊磊,付曉恒. 現(xiàn)代化工. 2015(08)
[3]內(nèi)構(gòu)件固定床反應(yīng)器中不同水分煤的熱解特性[J]. 胡二峰,張純,武榮成,付曉恒,許光文. 化工學(xué)報(bào). 2015(07)
[4]間熱徑向流反應(yīng)器料層厚度對(duì)煤熱解特性的影響[J]. 胡二峰,武榮成,張純,郭二衛(wèi),付曉恒,許光文. 化工學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]煤熱解工藝現(xiàn)狀分析[J]. 張順利,丁力,郭啟海,張佼陽(yáng),鄭倩倩,路丙川,董賓. 煤炭加工與綜合利用. 2014(08)
[6]煤的低溫干餾工藝及開(kāi)發(fā)[J]. 韓峰,張衍?chē)?guó),蒙愛(ài)紅,李清海,馬曉玲. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2014(03)
[7]煤低溫干餾工藝發(fā)展與環(huán)境保護(hù)[J]. 王曉云,張智鋒,雷芬. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2014(01)
[8]中國(guó)褐煤提質(zhì)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 白中華,趙玉冰,黃海東,楊文輝,張向洲,穆靜靜,張培林,史亞微. 潔凈煤技術(shù). 2013(06)
[9]關(guān)于我國(guó)褐煤提質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題的解決方案[J]. 梁永煌,游偉,章衛(wèi)星. 化肥設(shè)計(jì). 2012(06)
[10]半焦基催化劑裂解煤熱解產(chǎn)物提高油氣品質(zhì)[J]. 王興棟,韓江則,陸江銀,高士秋,許光文. 化工學(xué)報(bào). 2012(12)
博士論文
[1]外熱式內(nèi)構(gòu)件移動(dòng)床低階碎煤熱解技術(shù)研究[D]. 張純.中國(guó)科學(xué)院研究生院(過(guò)程工程研究所) 2015
[2]煤泥水熱解制氫及相關(guān)催化劑的研究[D]. 張磊.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2009
碩士論文
[1]半焦基催化劑裂解煤熱解產(chǎn)物調(diào)控油氣品質(zhì)[D]. 王興棟.新疆大學(xué) 2012
[2]新疆五彩灣不粘煤氣力分級(jí)及其熱解制備蘭炭初步研究[D]. 鐘林.新疆大學(xué) 2011
本文編號(hào):3598903
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