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煤的热解动力学研究

一、引言 由于煤的热解的复杂性,使得对它的动力学描述丰富多彩,各种经验公式  (本文共4页) 阅读全文>>

西安科技大学
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煤与核桃壳催化共热解特性及动力学研究

为有效利用生物质资源,提高煤炭高效清洁利用率,同时拓宽天然矿物材料的应用领域,本文选取保德煤(BDC)与核桃壳(WS)作为研究对象,借助TG/DSC 1型热重分析仪,研究了保德煤与核桃壳单独热解、混合共热解,以及添加高岭石或菱铁矿催化共热解的热解特性以及动力学参数,推导出共热解及催化共热解主要阶段的动力学机理。研究结果对生物质和煤热转化利用的工业设计有一定的理论参考意义。采用5℃/min、10℃/min和15℃/min的升温速率对保德煤与核桃壳进行单独热解实验,发现升温速率对核桃壳与保德煤单独热解影响不大,且两者的热解阶段部分重叠,为共热解过程中的相互作用奠定了基础。固定升温速率为10℃/min,研究保德煤与核桃壳共热解特性,结果表明共热解第一阶段在250℃~400X℃,对应核桃壳中纤维素和半纤维素的热解。第二阶段400℃~500℃,主要为保德煤脱挥发分以及核桃壳木质素分解阶段。在不同掺混比下,即BDC/WS(1:1)、BDC/...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

昆明理工大学
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劣质褐煤的热解特性及动力学研究

云南是我国褐煤的主要产地之一,并且主要以年轻褐煤为主,这些煤水分大,灰分高,利用率低,因此研究这些劣质褐煤的热解特性对电厂用煤具有重要的指导意义。本文主要以小龙潭A煤,小龙潭B煤和先锋煤这三种劣质褐煤为研究对象,考察不同的热解条件对煤样热解特性的影响。首先利用热重分析仪对三种劣质褐煤在不同的升温速率(10K/min、20K/min、30K/min)、煤粉粒度(0.074mm、0.15mm、0.37mm)以及反应气氛(氮气气氛和空气气氛)下进行热解实验,得出随着升温速率的提高,最大热解速度明显加大;随着煤粉粒度的增加,最终失重量减少;随着热解温度的升高,热解产物的生成量逐渐增加,在400℃到600℃之间,热解产物的生成量最快,热解最剧烈;热解特性从好到差依次为小龙潭B煤、先锋煤、小龙潭A煤。其次通过比较三种传统的动力学计算方法,得出Coast-Redfern积分法和Ozawa积分法的推导都是以活化能E和反应机理函数f(a)在整个反...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原理工大学
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低阶煤热解动力学及热解半焦特性研究

煤热解(或干馏)是煤气化和液化等加工过程的基础,以热解为核心的煤转化分级炼制技术是提高低阶煤利用效率的重要途径。煤热解包括一系列复杂的物理、化学变化,操作条件对热解产物分布具有重要影响,实际研究中很难做到对热解过程进行精确的定性和定量描述。快速热解是提高焦油产率重要手段,对热解提质具有重要意义。丝网反应器的升温速率范围可调,样品相对独立布局,有效避免二次反应,有助于研究煤热解反应本征动力学过程。本文首先运用热重研究低阶煤热解表观动力学,并对总包n级反应模型和分布活化能模型进行探讨。然后在丝网反应器上研究热解温度、升温速率和停留时间等操作条件对热解总挥发分的影响,结合拉曼光谱分析热解过程中褐煤结构变化情况,并采用总包n级反应模型对褐煤快速热解条件下动力学过程进行探究,获得动力学参数。利用热天平(TG)、激光共焦显微拉曼光谱仪、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等表征手段对丝网反应器上获得的热解固体产物进行了分...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

炼化废水污泥混煤热解燃烧特性及动力学研究

炼化废水污泥是石油化工企业生产过程中产生的有机废水经处理后,沉淀分离出来的一种危险废弃物。如不加妥善处理,会对生态环境产生严重的危害,甚至威胁到人类生命健康。此外,炼化废水污泥中含有较高比例的有机物,具有一定的热值,对其进行再生资源化处理,可以回收宝贵的资源和能源。与传统处置技术相比,以热解和燃烧为代表的热化学转化法因能实现危险废弃物的无害化、减量化、稳定化和资源化处置而备受青睐。本文以含有高浓度有机物的炼化废水污泥为研究对象,通过各种热分析手段研究其热化学转化机理和反应动力学,以期为工业化应用打下坚实的理论基础。首先,利用TG/DSC-FTIR技术研究炼化废水污泥的热解特性、反应热效应、固相产物表面化学官能团演变规律和气相产物释放特性,并建立了多步独立的连续反应动力学模型。结果表明,随升温速率增大,炼化废水污泥热解曲线朝高温区偏移,除残留物质量以外,其他热解特征参数均有增大趋势;FTIR分析结果表明,固相产物中的O-H、C-H...  (本文共170页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国林业科学研究院
中国林业科学研究院

生物质与煤共热解气化行为特性及动力学研究

生物质与煤共热解是一项极具开发潜力的技术,在国内外仍属较新领域,其核心是共热解中协同反应效应的相关问题。本论文研究在现有实验室条件下,全面分析了六种形式的生物质与煤共热解过程,考察其中的协同反应效应,利用分布活化能法(DAEM)研究生物质与煤的共热解动力学特性,得出共热解动力学相关参数,为实现生物质与煤高效协同共热解反应寻找更为有效的途径。主要内容和研究成果归纳如下:1.生物质与煤慢速共热解行为研究采用TG-FTIR联用的分析方法对生物质与煤单独热解及共热解过程进行分析。结果发现,生物质与煤共热解的实际热失重过程较理论计算值程度有所加深,褐煤与生物质的共热解效果最好;共热解协同作用主要体现在较高温段生物质对煤的催化作用。根据TG-FTIR的实验结果推测,生物质中的Fe、Ca、Mg、Si等微量元素的氧化物,在共热解过程中破坏煤胶质体的形成,使得煤炭热解初期的产物气体得以逸出,从而增加共热解过程气体产率,降低液体产率;自制的镍铁白云...  (本文共159页) 本文目录 | 阅读全文>>