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煤热解的反应动力学研究

本文采用热重法对煤热分解进行了大量实验研究.探讨了影响煤热解的因素。由  (本文共5页) 阅读全文>>

东北大学
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高炉渣热载体煤/水蒸气制取合成气的应用基础研究

随着我国经济的快速发展,能源与环境问题日益突出,节能减排已成为我国目前面临的主要问题之一。高炉渣作为高炉生产过程中主要副产品,其排出温度约1600℃,每吨渣含有的余热相当于高炉生产1吨生铁消耗能量的13%,但由于其导热系数低、粘度随温度变化剧烈等问题使得其高品质余热回收利用十分困难。目前高炉渣的处理方法主要为水淬法,该方法不仅浪费了新水、污染了环境,而且渣的余热也没有得到很好的回收利用。因此,有效解决高炉渣高品质余热回收利用问题,成为实现钢铁工业节能降耗的关键所在。另一方面,煤炭在利用过程中生成大量CO_2、NO_x、SO_2以及重金属污染物,对环境造成较大的破坏。因此,清洁高效的煤利用技术的开发和应用对我国的可持续发展有着至关重要的作用。鉴于此,本文提出高炉渣热载体煤/水蒸气气化制取合成气的技术路线,以期解决高炉渣余热高效回收利用的问题,同时实现煤炭的高效清洁转化。围绕该技术路线的构建,主要展开下述基础研究工作:(1)提出高炉...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

准东煤热解及富氧燃烧的反应分子动力学研究

煤热解及燃烧耦合联产技术为低阶煤的高效清洁利用提供了一种有效途径。该技术涉及煤热解,气体和焦炭燃烧的过程。热解方面,由于传统的实验方法难以探测热解过程中的中间体和自由基,目前对于煤热解反应尤其是二次反应的机理仍认识不清。燃烧方面,富氧燃烧是有效的CO_2控制技术,对CO_2和H_2O在气体和焦炭富氧燃烧过程中化学作用机制的深入理解具有重要意义。基于此,本文采用反应分子动力学模拟方法(ReaxFF MD)从分子水平上研究了煤的热解和富氧燃烧过程。主要内容如下:首先,通过煤样的元素分析、固态~(13)C核磁共振和X射线光电子能谱分析,构建四个矿区准东煤的分子结构模型。以和丰煤为对象,采用反应分子动力学模拟方法研究了其热解特性。结果表明,煤热解焦油产物在高温条件下二次反应显著,导致焦炭产率增加,并伴随着大量的H_2和CO生成。与煤的初次热解相比,焦油的二次反应需要更多的能量。通过分析高温下热解产物随时间的演变规律,揭示了焦油二次反应机...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

煤在高炉渣中气化特性的实验研究

随着我国经济的高速增长,能源短缺已成为限制我国经济进一步发展的瓶颈,如何提高我国的能源效率,以解决我国能源短缺和环境污染问题,成为我国面临的首要问题。钢铁工业是国家经济发展的主要基础产业,同时也是高能耗、高污染的产业。其中炼铁工序的能耗约占整个钢铁综合能耗的60%,并且该比值呈现了逐年上升的趋势,钢铁企业能耗的降低越来越受到炼铁工序的制约。尽管随着TRT、CDQ等一系列技术的普遍使用,炼铁工序的能耗有所改善,但钢铁企业熔渣所含的高温显热仍没得到的有效回收利用,随着我国节能减排形势的日益严峻,如何高效高品位的回收冶金熔渣的高温显热已成为亟待解决的问题。本文从我国的能源形势、钢铁企业炼铁领域余热余能的利用情况以及我国的节能减排的现状出发,兼顾我国煤气化技术的发展,紧密围绕钢铁企业高温熔渣余热余能的回收利用以及钢铁企业可持续发展的客观要求,提出了利用冶金炉渣进行煤气化的技术路线,并开展了相关的基础研究,研究结果如下:(1)本文提出了冶...  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国煤炭》2020年03期
中国煤炭

基于热重的煤热解反应动力学试验研究

采用热重分析法对4种不同粒径范围内的5种不同煤样进行热解特性试验研究,以考察煤化程度和粒径对煤热解过程的影响规律,同时对其热解动力学进行了特性分析。试验结果表明,煤的热解反应活性随着煤化程度的增加而...  (本文共6页) 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

煤热解反应动力学及高温快速液化反应特性的研究

论文主要研究杨村煤和大柳塔煤高温快速液化的工艺条件及规律,探讨煤高温快速液化的反应特性。第一章综述煤液化研究领域的现状,第二章介绍实验研究工作的实验装置及方法。第三章对煤的热解特性及其动力学进行分析。从煤分子结构出发,煤的反应性可以用芳香环,氢化芳香环,烷烃链、烷烃键和含氧官能团的变化来描述。对煤的热重实验数据进行处理来获得动力学模型,以log[-log(1-a)]=log(AE/Rφ)-0.054E/T-2.884作模型,结果表明煤热解反应由三个一级反应构成,即两个热分解反应和一个热缩聚反应。计算出煤的热解特性参数,热解各阶段的表观活化能Ea,反应速率常数K,指前因子A,以及最大失重率F,最大反应速率Rm%和反应活性参数Ra可以作为表征煤热解反应活性的指标,Ra越大或Rm越大,则煤的反应活性越好。由TG和DTG曲线定义Tb和Tf两个温度可以初步确定煤常规液化反应温度和煤的高温快速液化反应温度范围,最后确定煤的液化反应温度区间为...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>