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相似文献
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1.
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   

2.
对3种低品质煤进行200、250和300℃下的水热提质实验。将水热提质前后的煤样进行氮吸附测试和红外光谱测定,获得其孔隙分布和含氧官能团的变化规律。结果表明,水热提质后,各煤种平均孔径、比孔容明显降低,煤中羟基、羧基减少,环化程度升高,单环芳烃结构向多环芳烃转化,煤中有机质逐渐成熟,煤阶升高。利用快速热解仪在升温速率5000℃/s、终温1000℃条件下进行实验,获得低品质煤热解大分子挥发分的析出规律。结果表明,随着反应终温的升高,各煤种热解产生的脂肪烃含量减小、芳香烃的含量升高、酸类和酚类减少、酯类变化规律不明显。  相似文献   

3.
煤岩有机显微组分热解过程中HCN和NH3生成规律的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
经等密度梯度离心分离,从褐煤、长焰煤、气煤和贫煤四种不同变质程度煤中获得了高纯度的有机显微组分。用石英管式反应器在600 ℃~900 ℃考察了煤岩有机显微组分热解过程中HCN和NH3的生成规律。实验结果表明,在显微组分热解过程中HCN主要是挥发分二次裂解的产物。在镜质组热解过程中,煤的变质程度越高,HCN的生成率越低,热解温度越高,HCN的生成率越高;同一种煤三种有机显微组分热解过程中,HCN的生成不仅与显微组分挥发分的质量分数有关,而且与显微组分中氮的存在形态有关,在较低温度热解时吡咯型氮质量分数高的煤样HCN的生成率较高。显微组分热解过程中NH3来自于挥发分的二次热裂解,与焦的热裂解有关,随煤变质程度增高,镜质组热解过程中NH3的收率降低;对同一种煤三种煤岩有机显微组分,由于其黏结性不同,含氮官能团和氢自由基的接触几率不同,生成NH3的能力也不同,惰质组的NH3生成率最高,壳质组最低;温度对NH3的生成也有影响,800 ℃NH3的生成率最高,惰质组NH3的生成率为11.8%,壳质组NH3的生成率为5.2%。  相似文献   

4.
钛酸锌高温煤气脱硫剂再生行为的研究   总被引:6,自引:4,他引:2  
在热天平装置上研究了再生反应温度、反应气体中氧气体积分数、脱硫剂颗粒粒径对钛酸锌高温煤气脱硫剂再生行为的影响。实验结果表明,较高的反应温度和氧气体积分数,较小的颗粒粒径有利于提高脱硫剂的再生反应速率。由于二次反应的影响,脱硫剂再生过程中有硫酸盐生成,提高反应温度或降低反应气体的氧气体积分数可以减少硫酸盐的生成。利用收缩核模型对其动力学行为进行了分析,结果表明,脱硫剂的再生过程存在动力学控制步骤的转移。脱硫剂再生转化率较低(<65%)时,再生过程主要受化学反应控制;再生转化率较高(>75%)时,再生过程主要受颗粒内扩散控制。表观化学反应速率常数的指前因子为8.01×10-2 m/s,活化能为19.11 kJ/mol;有效扩散系数的指前因子为3.12×10-4 m2/s,扩散活化能为48.84 kJ/mol。  相似文献   

5.
胜利煤液化油煤浆表观黏度的影响因素研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用高温黏度计测定了胜利褐煤液化油煤浆在常压加热条件下的表观黏度,考察了煤浆质量分数、煤粉粒径、溶剂性质以及温度、剪切时间、剪切速率、溶胀等因素对煤浆体系表观黏度的影响。在常压室温至350℃的范围内,比较了胜利煤在起始溶剂和循环溶剂两种煤浆体系中的表观黏度。研究结果表明,胜利液化油煤浆体系是一种非牛顿流体,随着温度的升高,煤浆体系的黏度呈现先快速下降,然后基本保持不变,最后又逐渐上升的趋势。煤浆黏度保持不变的温度区间和黏度开始出现增加的温度随着煤浆的质量分数、煤粉的粒径以及配制煤浆所用溶剂的不同而不同。  相似文献   

6.
低阶烟煤热解过程中氯的迁移释放特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为探明氯元素在低阶烟煤热解过程中的释放机制行为,采用热重红外光谱质谱(TG-IR-MS)联用技术和管式热解炉,考察热解温度、粒径等级、升温速率对陕北低阶烟煤热解过程中氯的迁移转化行为特性的影响,并建立氯迁移释放动力学模型。红外光谱和质谱分析结果表明,陕北低阶烟煤热解气体产物中含氯组分主要为HCl和微量的Cl_2。管式炉热解过程中,相比于粒径和升温速率而言,氯的释放率受温度影响最为显著。在300-800℃,随着温度升高,煤中氯的释放率迅速增大,800℃时氯的释放率为49.5%;半焦中氯的分布率逐渐减小,焦油和热解气中氯的分布率逐渐增大。煤样粒径为3.0-4.0 mm时,氯的释放率达到最大值35.8%;粒径的变化也会一定程度影响热解产物中氯的分布率。提高热解升温速率有利于挥发分的释放,升温速率为15-25℃/min时,煤中氯的释放率变化趋势明显,但过高的升温速率不利于煤中氯的释放。热解焦油中氯元素主要以无机含氯化合物的形式存在,超纯水萃取可明显降低焦油中氯的含量。低阶烟煤中低温热解过程中,氯释放的活化能均在20 k J/mol左右。  相似文献   

7.
稻秆半焦与CO2气化反应特性的研究   总被引:5,自引:2,他引:3  
利用三种热解炉装置,分别在热解终温550℃~950℃、加热速率0.1K/s~500K/s下热解制取稻秆半焦。采用等温热重法,在STA409综合热分析仪上进行了稻秆半焦与CO2的气化实验,考察了热解终温、热解速率以及气化温度对半焦气化反应性的影响。研究表明,热解条件对稻秆半焦的反应性影响很大。在热解终温为550℃~950℃时,随着热解温度的提高,其气化反应性呈下降趋势;热解速率越高,其气化反应性越好。在850℃~950℃,提高气化温度能提高稻秆半焦与CO2的反应性。采用扫描电镜技术观测了0.1K/s和500K/s 两种热解速率下半焦的表面形貌。结果显示,后者具有更加丰富的孔隙结构,且大孔结构明显多于前者。采用混合反应模型描述了稻秆半焦与CO2的气化反应过程,求取了反应动力学参数。  相似文献   

8.
外加铁矿石对哈密低阶煤热解特性影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
为探讨铁矿石对哈密低阶煤热解特性影响,采用热重分析仪(thermal gravity analysis/differential thermal gravity,TG/DTG)和实验室固定床反应器(fixed bed)对哈密低阶煤进行热解实验,研究了两种铁矿石对哈密煤热解反应性、热解气和焦油分布规律的影响。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)和色谱-质谱分析仪(GC-MS)对焦油中官能团的变化以及焦油中物质组成进行了分析对比。结果表明,当热解温度从室温升高至150℃时,原煤中添加铁矿石的煤样失重速率峰逐渐向高温阶段推移;当热解温度高于450℃时,不同铁矿石对原煤热解的催化作用差异更加明显,且镜铁矿原生矿物质赤铁矿;当两种铁矿石添加量分别为20%时,热解焦油和热解气都能得到较高的收率;对于煤样HM-JT来说,此时焦油产率为7.88%,热解气相产物H_2、CO_2、CH_4、CO产率与未添加镜铁矿的原煤煤样相比分别提高了4.27%、3.76%、4.39%、3.61%。对于煤样HM-CT来说,焦油催化裂解效果一直受到铁矿石添加量的影响。在镜铁矿和赤铁矿添加量分别增加到20%的过程中,煤样热解生成焦油的产率逐渐下降,而轻质焦油产率和轻质焦油分数逐渐增大到6.37%、58.48%、5.34%、56.22%,焦油中氧脱除率分别达到43.16%、36.89%。随着铁矿石的加入,焦油中二甲苯相对含量由4.32%分别降低至3.78%、3.93%,而甲苯相对含量由1.11%升高至1.32%、1.45%;焦油中邻甲酚和二甲酚中分子中的甲基取代基被脱除生成苯酚或甲酚,且镜铁矿对焦油中苯系物和酚类化合物的脱甲基作用强于赤铁矿。  相似文献   

9.
为研究煤中小分子对煤的瓦斯吸附及流动特性的影响,采用四氢呋喃溶剂萃取煤中可溶有机小分子,得到萃取后煤样(残煤)。对原煤和残煤分别进行甲烷等温吸附、解吸实验和径向渗流实验;同时,采用氮气吸附法测试了它们的孔隙结构参数。结果表明,残煤的饱和吸附量a值低于原煤,吸附常数b值增大,萃取小分子降低了煤对甲烷的吸附能力,提高了低压段(<4 MPa)煤对甲烷的解吸速率;原煤的孔体积和平均孔径高于残煤,比表面积和微孔孔体积却减少;萃取后,煤粒表面传质阻力和扩散阻力均减小,残煤甲烷解吸速率和解吸量均高于原煤;同一渗流条件下,残煤的渗透率明显高于原煤。分析认为,煤中部分小分子被溶解后,煤孔隙结构的改变,降低了煤对瓦斯的吸附能力,减小了甲烷在煤粒中的内外扩散阻力,扩大了瓦斯在煤中的流动通道,改变了煤层储运特性,为煤储层的化学增透提供依据。  相似文献   

10.
超细煤粉吸附苯胺机理研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
采用筛分和高能球磨得到不同粒度煤粉,进行吸附试验研究。结果表明,粒度较大的四种煤粉对苯胺的吸附符合Lagergren一级吸附速率方程,较小的三种超细煤粉对苯胺的吸附符合二级吸附动力学方程。并求出了一级、二级吸附速率常数和有效扩散系数,表明煤粉吸附苯胺的过程由颗粒内扩散控制;煤粉对苯胺的吸附量随煤粉粒径的减小呈指数关系增加。平均粒径d50为9.30μm、4.28μm、和4.82μm煤粉对苯胺的吸附符合Langmuir吸附等温式,单层饱和吸附容量为109.05×10-3、246.31×10-3和90.91×10-3。超细煤粉对苯胺的吸附性能量明显好于其他煤粉。  相似文献   

11.
Summary The relationship between particle size and chemical composition of Hazro coal (origin: SE Anatolia, Turkey) has been examined by elemental analysis and by thermogravimetric pyrolysis. The chemical composition of the coal was determined by grinding sample particles physically and separating according to their size in mm by sieving. Particle size distribution of the coal and chemical composition of these fractions were given. The coal has been non-isothermally pyrolyzed in a thermogravimetric analyzer to determine the kinetic factors. Thermal gravimetric (TG/DTG) experiments were performed from ambient temperature to 800°C under a nitrogen atmosphere at heating rate 10 K min-1 with five different particle size ranges. Kinetic parameters of the samples were determined using a Coats and Redfern kinetic model, assuming a first-order reaction. Depending on the particle size of the coal samples, the mean activation energy values varied between 49.1 and 84.6 kJ mol-1. The results discussed indicate that activation energies increase as the particle size decreases.  相似文献   

12.
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   

13.
Thermo-gravimetric technique was used to study the combustion characteristics of pulverized coal in different O2/CO2 environments. The effects of combustion environment, oxygen concentration, particle size and heating rate were considered and the differences of pulverized coal pyrolysis, combustion and gaseous compounds release under two environments were analyzed. Results show that the coal pyrolysis in CO2 environment can be divided into three stages: moisture release, devolatilization and char gasification by CO2 in higher temperature zone. In the lower temperature zone, the mass loss rate of coal pyrolysis in CO2 environment is lower than that in N2 environment. The burning process of pulverized coal in O2/CO2 environment is delayed compared with that in O2/N2 environment for equivalent oxygen concentrations. With the oxygen concentration increase or the coal particle size decrease, the burning rate of coal increases and burnout time is shortened. As the heating rate increases, coal particles are faster heated in a short period of time and burnt in a higher temperature region, but the increase in heating rate has almost no obvious effect on the combustion mechanism of pulverized coal. During the programmed heating process, species in flue gas including H2O, CO2, CO, CH4, SO2 and NO were determined and analyzed using the Fourier-transform infrared (FTIR) spectrometer. Compared with pulverized coal combustion in O2/N2 environment, much more CO is produced in O2/CO2 coal combustion process, but the releases of SO2 and NO are less than those released in O2/N2 environment. The present results might have important implications for understanding the intrinsic mechanics of pulverized coal combustion in O2/CO2 environment.  相似文献   

14.
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   

15.
Fast transient fluorescence technique was used to monitor swelling of hard latex particles in a soft polymer matrix. Various film samples were prepared from pyrene (P) and/or naphthalene (N)-labeled poly(methyl methacrylate) (PMMA) particles in a low-molecular-weight poly(isobutylene) (PIB) matrix. These PMMA particles contain interpenetrating PIB channels. Film samples were annealed at elevated temperatures to promote particle swelling. Fluorescence lifetimes, tau, were measured for each film sample. It was observed that tau values decrease as the PIB content in the matrix is increased. The decrease in tau was explained by the increase in quenching of excited P and N molecules by low-molecular-weight PIB penetrating into the PIB channels in the PMMA particles. A drastic decrease in tau above a certain temperature was attributed to the effect of particle size on the swelling of the latex particles in the PIB matrix. It was observed that small particles (P-labeled) swell at much lower annealing temperatures than large (N-labeled) particles.  相似文献   

16.
基于滴管炉制备内蒙褐煤快速热解焦,借助高频炉开展快速热解焦与CO_2的气化实验,考察了煤焦气化过程的结构演变特性。结果表明,随着反应的进行,气化半焦的石墨化程度不断增加,但未达到天然石墨的有序化程度;比表面积先增大后减小,而平均孔径总体呈相反的变化趋势;气化半焦的粒径在反应前期逐渐减小,当转化率大于74%,半焦粒径逐渐增大,归因于气化后期部分颗粒的黏结。  相似文献   

17.
不同彬县焦的水蒸气气化反应动力学研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
在常压,900℃~1050℃考察了彬县煤的三种焦样(常规方法制焦、快速热解焦和脱灰快速热解焦)在热天平上的水蒸气气化反应。考察了温度和焦种对水蒸气气化反应的影响。对比了三种焦的动力学参数和比表面积。结果表明,气化温度是影响煤焦气化反应速率的主要因素,提高50℃,反应速率增加一倍。快速热解焦的反应速率在相同反应条件下明显大于慢速焦。三种焦的表观活化能以快速焦最大,因而反应速率受温度的影响也最大,快速脱灰焦次之,慢速焦最小。  相似文献   

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