以晉城無(wú)煙煤和楊樹(shù)木屑為實(shí)驗(yàn)原料,在熱重分析儀中進(jìn)行熱解試驗(yàn),探究了3種升溫速率下,晉城無(wú)煙煤脫灰處理及生物質(zhì)摻混比對(duì)熱解過(guò)程的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,在3種升溫速率條件下,原料單獨(dú)熱解失重變化曲線具有相同的變化趨勢(shì)。在相同的升溫速率條件下,脫灰后晉城無(wú)煙煤熱解開(kāi)始溫度較低,表明煤中礦物質(zhì)對(duì)晉城無(wú)煙煤脫揮發(fā)分過(guò)程有一定影響。脫灰和未脫灰的晉城無(wú)煙煤分別與生物質(zhì)摻混,隨著木屑摻混比的提高,脫揮發(fā)分階段失重率相應(yīng)提高,熱解生成的半焦含量降低。試驗(yàn)結(jié)果表明,無(wú)煙煤和楊樹(shù)木屑混合半焦共熱解過(guò)程中的協(xié)同作用不明顯。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)煤炭. 2018,44(10)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１不同升溫速率條件下生物質(zhì)木屑單獨(dú)熱解時(shí)的ＴＧ曲線

解速度最快，相比于半纖維素?zé)峤夥秶^窄。木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中主要含有鍵能較高的芳香族化合物，這使得熱解需要更高的溫度，所以木質(zhì)素的熱穩(wěn)定性最高。因此在該階段，以半纖維素分解為主，其次是纖維素與木質(zhì)素的分解，使得出現(xiàn)失重過(guò)程。這是木屑熱解的第二個(gè)過(guò)程為脫揮發(fā)分。２．２無(wú)煙煤的熱解特性無(wú)煙煤在３種不同升溫速率條件下同樣有兩次較為快速的失重過(guò)程，即為干燥過(guò)程和脫揮發(fā)分過(guò)程。不同升溫速率條件下晉城無(wú)煙煤熱解時(shí)的ＴＧ曲線和ＤＴＧ曲線如圖３和圖４所示。圖３不同升溫速率條件下晉城無(wú)煙煤熱解時(shí)的ＴＧ曲線圖４不同升溫速率條件下晉城無(wú)煙煤熱解時(shí)的ＤＴＧ曲線由圖３可以看出，晉城無(wú)煙煤在熱解溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì)，ＴＧ曲線中的３種升溫速率下，表現(xiàn)出的熱解過(guò)程相差不大。從室溫至１２０℃的范圍內(nèi)，由于無(wú)煙煤自身含有水分，隨著熱解溫度的升高，失重率增加；溫度在４８０℃之后，無(wú)煙煤熱解出現(xiàn)第二次較為快速的失重過(guò)程，此階段由于熱解溫度較高，煤中側(cè)鏈官能團(tuán)化學(xué)鍵斷裂，釋放出氣體分子，引起無(wú)煙煤失重的變化；對(duì)于不同的升溫速率，會(huì)影響晉城無(wú)煙煤的熱解特性。由圖４可以看出，溫度為１００℃左右出現(xiàn)最大峰值，這一過(guò)程為熱解中的干燥階段。溫度繼續(xù)升至４８０℃范圍內(nèi)，失重變化率的絕對(duì)值逐漸變小直至不變，這一過(guò)程主要是煤中自身吸附的小分子Ｈ２、ＣＨ４和ＣＯ等氣體的脫除。在ＤＴＧ曲線圖中，失重率絕對(duì)值隨著溫度的提高，其趨勢(shì)變化表

快，相比于半纖維素?zé)峤夥秶^窄。木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中主要含有鍵能較高的芳香族化合物，這使得熱解需要更高的溫度，所以木質(zhì)素的熱穩(wěn)定性最高。因此在該階段，以半纖維素分解為主，其次是纖維素與木質(zhì)素的分解，使得出現(xiàn)失重過(guò)程。這是木屑熱解的第二個(gè)過(guò)程為脫揮發(fā)分。２．２無(wú)煙煤的熱解特性無(wú)煙煤在３種不同升溫速率條件下同樣有兩次較為快速的失重過(guò)程，即為干燥過(guò)程和脫揮發(fā)分過(guò)程。不同升溫速率條件下晉城無(wú)煙煤熱解時(shí)的ＴＧ曲線和ＤＴＧ曲線如圖３和圖４所示。圖３不同升溫速率條件下晉城無(wú)煙煤熱解時(shí)的ＴＧ曲線圖４不同升溫速率條件下晉城無(wú)煙煤熱解時(shí)的ＤＴＧ曲線由圖３可以看出，晉城無(wú)煙煤在熱解溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì)，ＴＧ曲線中的３種升溫速率下，表現(xiàn)出的熱解過(guò)程相差不大。從室溫至１２０℃的范圍內(nèi)，由于無(wú)煙煤自身含有水分，隨著熱解溫度的升高，失重率增加；溫度在４８０℃之后，無(wú)煙煤熱解出現(xiàn)第二次較為快速的失重過(guò)程，此階段由于熱解溫度較高，煤中側(cè)鏈官能團(tuán)化學(xué)鍵斷裂，釋放出氣體分子，引起無(wú)煙煤失重的變化；對(duì)于不同的升溫速率，會(huì)影響晉城無(wú)煙煤的熱解特性。由圖４可以看出，溫度為１００℃左右出現(xiàn)最大峰值，這一過(guò)程為熱解中的干燥階段。溫度繼續(xù)升至４８０℃范圍內(nèi)，失重變化率的絕對(duì)值逐漸變小直至不變，這一過(guò)程主要是煤中自身吸附的小分子Ｈ２、ＣＨ４和ＣＯ等氣體的脫除。在ＤＴＧ曲線圖中，失重率絕對(duì)值隨著溫度的提高，其趨勢(shì)變化表現(xiàn)為先增大

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤與生物質(zhì)固定床共熱解產(chǎn)物分布及熱解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 任秀彬,辛文輝,周安寧.  應(yīng)用化工. 2017(08)
[2]低階煤與秸稈共熱解產(chǎn)物特性研究[J]. 劉玥.  中國(guó)煤炭. 2017(02)
[3]煤與生物質(zhì)的熱解特性及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 鄭晨,袁寶剛,佟伯峰.  化工科技. 2015(04)
[4]世界煤炭工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和展望[J]. 劉文革.  中國(guó)煤炭. 2013(03)
[5]生物質(zhì)型煤的工業(yè)性試驗(yàn)[J]. 付才國(guó),黃光許,郝英軒.  中國(guó)煤炭. 2012(08)
[6]煤泥和農(nóng)作物秸桿加工生物質(zhì)型煤的試驗(yàn)研究[J]. 潘蘭英.  中國(guó)煤炭. 2009(01)
[7]煤與生物質(zhì)共熱解特性初步研究[J]. 王鵬,文芳,邊文,鄧一英.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2008(04)

博士論文
[1]快速熱解過(guò)程中煤生物質(zhì)初次破碎機(jī)理及其化學(xué)結(jié)構(gòu)變化的研究[D]. 崔童敏.華東理工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3071295