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相似文献
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1.
煤热解过程中生成氮化物的研究   总被引:29,自引:8,他引:21  
使用管式反应器在600℃-900℃范围内考察了温度和煤种等对煤中氮热解转化成HCN和NH3的影响。实验结果表明:热解的温度越高,气相产物中的HCN和NH3的生成量越大;煤化程度越高,煤中氮转化为HCN的量越少;惰质组含量较高的煤样,热解生成的NH3较多。在这些实验的基础上,对煤种和惰质组含量对氮氧化物前驱体生成的影响进行了初步的探讨。  相似文献   

2.
平朔煤岩显微组分热解过程中HCN的生成   总被引:2,自引:2,他引:0  
以平朔煤的三种有机显微组分为研究对象,使用石英玻璃管式反应器,在600℃~900℃范围内考察了程序升温热解和快速升温热解过程中HCN形成与释放的规律。实验结果表明,热解反应温度、升温速率和显微组分类型对HCN的释放均有较大的影响。热解温度越高,HCN在三种显微组分气相产物中的生成量越大;热解温度为900 ℃时,稳定组的HCN收率较大,热解温度为600 ℃时,镜质组的HCN收率较高,这和不同显微组分中氮的赋存形态有关;与慢速升温热解相比,快速升温热解有利于HCN的释放;与原煤热解过程中HCN的收率相比,显微组分在原煤中的百分含量不是HCN收率的权重系数,显微组分热解生成HCN的过程中有协同效应。  相似文献   

3.
研究了神府煤煤岩显微组分的浮选法分离及富集物的低温热解产物特性,考察了矿浆pH值对浮选分离效果的影响,探讨了显微组分富集率对低温热解产物收率的影响,对比分析了显微组分富集物低温热解产物特性,为煤岩显微组分的分级利用提供理论指导。结果表明,调节矿浆pH值可控制煤岩显微组分的分离效果;煤样中镜质组含量越高,低温热解的焦油收率越高,而惰质组含量越高,焦油收率越低,半焦收率越高;镜质组富集物低温热解后半焦表面出现明显的大孔和裂隙,惰质组富集物低温热解后半焦的结构更加疏散、易碎,小颗粒增多;神府煤及各显微组分富集物低温热解焦油中酚类物质的相对含量较高,镜质组富集物热解焦油中的酚类、萘类和链烃类物质含量高于惰质组,而惰质组富集物焦油中多环芳烃类及苯类相对含量较高;神府煤及各显微组分富集物低温热解气的主要成分为CH4、H2、CO、CO2及少量C2~5碳氢物,镜质组富集物热解气中CH4、H2及C2~5的相对累积产率高于惰质组,而CO和CO2产率低于惰质组,原煤热解气中CH4和H2的相对累积产率高于镜质组和惰质组。  相似文献   

4.
煤燃烧过程生成氮氧化物前驱体的研究   总被引:6,自引:1,他引:5  
对煤中氮在燃烧条件下生成NOx前驱体(HCN、NH3)进行了研究。实验采用石英玻璃管流化床反应系统,测定了神木煤、澳大利亚烟煤、澳大利亚褐煤在400 ℃~900 ℃HCN、NH3的生成,用离子色谱测定了HCN、NH3的生成量,用差热分析测定了三种煤的燃烧峰温及起始燃烧温度。实验结果表明,在燃烧条件下煤中氮转化为HCN、NH3的比例很高,这一释出过程伴随着煤燃烧过程而发生; 在400 ℃~500 ℃燃烧时HCN、NH3的生成量占煤中总氮质量分数的50%~70%,无论是煤挥发分还是半焦中的氮都在此条件下转化生成了HCN、NH3, 这一实验规律与热解条件的实验结果不同。煤样在更高的温度下燃烧(>700 ℃)时,气体产物中的HCN、NH3的质量分数很少,这是HCN、NH3进一步氧化生成了NOx的缘故。  相似文献   

5.
煤焦油二次热解过程中HCN及NH3释放特性研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
对煤焦油中氮在惰性气氛中二次热解生成NOx前驱物HCN及NH3进行了研究。在两段炉固定床反应器上研究了四种煤样的焦油在二次热解过程中NOx前驱物HCN和NH3的释放规律,讨论了煤阶﹑温度以及灰分对焦油二次热解过程中HCN及NH3释放规律的影响,表明随着煤阶的增高,焦油中氮的质量分数减少,HCN和NH3的转化率也随之减少。随着二次热解温度的增高,HCN和NH3的转化率增加,在800 ℃~900 ℃HCN增幅最大,NH3的质量分数在900 ℃以后基本不变。煤中灰分的存在能减少氮在焦油中的质量分数,导致焦油二次热解过程中HCN和NH3的转化率下降。  相似文献   

6.
神木煤显微组分加氢热解的TG/MS研究   总被引:4,自引:1,他引:3  
在TG-151热天平上考察了神木煤显微组分加氢热解的热重特性;用质谱对加氢热解气体进行了在线检测分析。结果表明,镜质组比惰质组有较高的挥发分收率和最大失重速率;较低的起始热解温度和热解峰温。镜质组有较高的C1~C4轻质烃类和C6~C8芳香烃类收率,原煤居中,惰质组最少;镜质组比惰质组有较高的水生成, 加氢热解过程中各种烃类和水的逸出都高于相应热解下的。  相似文献   

7.
选择3种典型煤种为研究对象,通过脱灰和添加含Fe、Ca、Na等金属盐,研究煤热解过程中金属离子对含氮气相产物析出特性的影响以及与煤种和温度的交互关联。结果表明,脱灰煤HCN和NH3的产率均比原煤样下降,而随温度的升高HCN的产率逐渐增大,NH3的产率则先增加后减小,在800℃有最大值。金属离子对不同变质程度煤的含氮气相产物析出的催化作用不同;Fe和Na抑制中等变质程度煤HCN的析出,而对低变质程度煤起促进作用,Ca则对HCN的析出均有一定的促进作用。而对于NH3的形成,3种离子均对中等变质程度煤有抑制作用,而对低变质程度的煤则有促进作用。不同金属离子对HCN和NH3析出的催化作用均有一定的范围。煤热解时含氮气相产物的析出是煤中固有多种金属离子共同作用的结果。  相似文献   

8.
用热重法研究我国四种煤显微组分的燃烧特性   总被引:7,自引:1,他引:6  
本文用热天平考察了平朔煤,红阳煤,大同煤和东胜煤显微组分的燃烧特性,以及原生矿物质对显微组分燃烧的影响。研究表明,各显微组分的燃烧特征温度,镜质组低于惰质组,壳质组在燃烧的有,中期,特征温度较低,在燃烧后期,与其它两个显微组分的特征温度差值变小。  相似文献   

9.
采用显微热台对煤显微组分微粒进行热解, 通过在线拍摄的显微图片能够直观揭示出煤粒热解时呈现的两个阶段——脱挥发分和半焦收缩. 通过对显微图片的图像分析, 获得了煤粒面积随温度变化的热解曲线. 结果表明, 半焦收缩过程由缓慢收缩、过渡收缩和快速收缩三个阶段构成, 活化能、指前因子及速率常数皆随三个阶段依次增大, 其原因在于各段的化学键断裂种类及其键能、生成的自由基碎片及缩聚反应存在不同特点. 就半焦收缩而言, 镜质组的速率常数大于惰质组; 变质程度较低的神东煤及其显微组分的速率常数大于平朔煤及其对应显微组分,即前者显示出较强的半焦收缩反应性.  相似文献   

10.
煤及煤焦气化过程中NOx前驱体释放规律研究   总被引:3,自引:2,他引:1  
采用管式固定床反应器,在常压下考察了气化剂和气化温度对中澳两种煤及其焦气化过程中含氮化合物的释放规律。研究发现:在CO2气氛中,煤气化过程中NH3及HCN的释放规律与煤热解过程中的结果基本类似,在800 ℃产生的NH3量最多,后随温度的进一步升高而下降;煤及其焦的水蒸气气化随反应温度的升高将会产生大量的NH3,且在考察的温度区间没有下降的拐点;在煤水蒸气气化过程中,煤中的挥发分不仅能形成HCN而且对NH3的形成起重要作用;煤气化产生HCN的量随气化温度的升高而增加,与气化剂的选择无关。  相似文献   

11.
马家塔煤及其显微组分的加氢液化特征   总被引:11,自引:1,他引:10  
用Fe2O3作催化剂,硫黄为助催化剂,脱晶蒽油为循环溶剂,在反应温度为450度,初始氢压为10MPa,反应时间为60min的实验条件下,在微型高压釜内对马家塔原料煤及其显微组分的加氢液化特征进行了系统研究,镜质组的液化反应性高于惰质组,在原料煤,镜质组和惰质组这三种实验原料中,原料煤的液化反应性是最高的,对总转化率和油收率而言,原料煤>镜质组>惰质组,对沥青烯产率而言,原料煤>惰质组>镜质组,水产率则是镜质组>原料煤>惰质组,气产率为惰质组>镜质组>原料煤,原料煤,镜质组和惰质组在加氢液化过程中所产生的气体在组成上也是有所差异的,各显微组分在加氢液化过程中可能存在着协同作用。  相似文献   

12.
李军  冯杰  李文英 《物理化学学报》2009,25(7):1311-1319
神府东胜(SD)煤的液化是我国能源多元化战略的重要环节, 然而由于我国西部煤种中的显微组分在液化过程中表现出的差异性, 传统煤化学知识无法解释神府东胜煤惰质组(SDI)和镜质组(SDV)在液化过程中表现出有别于我国东部煤对应煤种的性质; 此外, 由于煤结构基础理论上的局限, 镜质组和惰质组的热化学差异无法由常规热分析得到解释. 为了获取神府东胜煤镜质组和惰质组在液化过程中的差异性, 在建立两种煤岩显微组分平均分子模型的基础上, 应用分子力学、分子动力学和量子化学对所构建分子结构模型的成键特征及其在热化学环境中的变化做了定性分析, 模拟了由不同显微组分生成气、油和焦的过程. 结果表明, 在煤受热初始裂解释放CO2的过程中, SDI的活性高于SDV, 但这一过程对SDV和SDI的大分子骨架结构基本无影响. 在进一步的裂解中, 根据键级分析发现, SDV的化学键发生断裂的数目远大于SDI, 当SDV已基本裂解成小分子化合物时, SDI还需要进一步裂解才能形成小分子化合物, 而且SDV和SDI的裂解产物存在着差别, SDV以脂肪烃和单环芳烃为主, SDI以双环芳烃为主. 把量子化学计算推测的裂解小分子碎片与热重-质谱(TG-MS)实测结果进行对比, 证明了理论上的裂解过程与实验结果相吻合.  相似文献   

13.
中低变质程度煤显微组分结构的13C-NMR研究   总被引:5,自引:1,他引:4  
利用13C-NMR核磁共振技术对中低变质程度煤显微组分(镜质组和惰质组)的分子结构进行了研究,计算了5种煤9个显微组分的13C-NMR结构参数,获得了样品的结构特征及变化规律。结果表明,惰质组结构中芳构化程度要高于镜质组;脂碳数量则少于镜质组,芳环上的烷烃侧链也没有镜质组长;随着煤变质程度的提高,煤分子中芳构化程度不断提高,但惰质组的芳香度随变质程度变化的规律明显不如镜质组;在中低变质阶段,对煤化进程起主导作用的的是芳构化作用而不是环缩合作用,但在惰质组中脂碳断裂形成芳环的现象不明显。惰质组中含氧官能团的总量要低于同等变质程度的镜质组。  相似文献   

14.
神木煤显微组分热解和加氢热解的焦油组成   总被引:1,自引:1,他引:0  
利用色谱-质谱联用技术测定了神木煤镜质组和惰质组在不同热解条件下焦油的组成,考察了显微组分类型和反应气氛对苯类、酚类、萘类、含氧杂环和多环芳烃类化合物产率的影响。结果表明,惰质组和镜质组焦油在组成和长链烃类、芳烃、含氧杂环和多环芳烃的相对质量分数方面存在很大差异。镜质组焦油中长链烃类的种类和相对质量分数较高,惰质组焦油中芳烃、含氧杂环和多环芳烃的种类和相对质量分数较高,反映了镜质组显微组分芳香度较低以及烷基侧链长和多以及惰质组稠环芳烃结构多和芳环缩聚程度高的特点。加氢热解比热解有较高的焦油收率,随氢气压力的增加,焦油的收率大幅度增加。镜质组和惰质组热解和加氢热解焦油组成和相对质量分数的差异反映了热解过程中氢气的加氢稳定化作用和加氢裂解作用。  相似文献   

15.
不同还原程度煤显微组分组表面结构XPS对比分析   总被引:24,自引:3,他引:21  
对煤岩组分、煤级相近而还原程度不同的平朔煤与神东煤的镜质组及惰质组的表面结构特征进行了XPS分析,揭示碳、氧、氮、硫等元素在它们表面结构中的存在形态及其差异。结果表明,碳在表面结构中存在四种形态C—C或C—H、C—O、C=O、COO,镜质组的C—C或C—H质量分数较惰质组高,而还原程度较强的平朔煤与还原程度较弱的神东煤相比,其显微组分中C—C或C—H质量分数均较同类型的显微组分高;氧、氮、硫的赋存形态在所有的煤样中差异不大,氧的赋存形态以酚羟基氧为主,神东煤显微组分吸附氧的能力明显高于平朔煤,这是因为神东煤易自燃及燃点较低;氮以吡咯型及吡啶型氮为主,而硫以噻吩型硫为主。因此,还原程度对镜质组及惰质组的表面结构均产生影响,主要表现在C—C或C—H质量分数的差异上。  相似文献   

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