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煤焦气化过程中比表面积和孔容积变化规律及其影响因素研究 总被引:14,自引:3,他引:11
煤焦的孔隙结构是影响气化反应的重要因素之一,本文通过测定部分气化焦样的比表面积及其孔隙结构,详细地研究了烟煤焦的孔隙结构在气化过程中的变化规律及其影响因素,结果表明,煤焦的孔隙结构在气化过程中的变化不但取决于原煤的性质,而且还取决于气化介质与气化温度;在相同条件下气化至相同气化率时总比表面积和孔体积大小顺序为彬县>神木>王封煤焦,总比表面积与微孔比表面积均随温度的升高而降低,在反应的前期CO2与H2O两种气氛下产生的总比表面积与微孔比表面积相当,但在反应后期CO2气氛下能够产生更多的总比表面积与微孔比表面积。 相似文献
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高温下热解温度对煤焦孔隙结构的影响 总被引:4,自引:0,他引:4
利用高温沉降炉在1500K~1800K制备京西无烟煤煤焦,使用化学吸附法测定不同热解温度下煤焦比表面积及孔容积与孔径的分布特征,并采用SEM观察煤焦颗粒表面的形态,分析了高温下热解温度对煤焦孔隙结构的影响规律。结果表明,煤焦的比表面积主要由孔径小于10nm的微孔和中孔构成,而其孔容积则主要由孔径为2nm~50nm的中孔构成。高温下煤焦比表面积和孔容积随热解温度的升高,呈现先增大后减小的非单调变化现象,转折温度约为1600K。出现这种变化的主要原因是煤焦在热解温度超过1600K后开始烧结,产生较为光滑致密的表面结构,部分孔隙封闭。 相似文献
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无烟煤焦气化过程中孔结构的变化及对气化反应性影响的研究 总被引:1,自引:1,他引:0
在常压、1000℃下,测定了两种不同煤化程度的无烟煤焦和一种脱灰无烟煤焦的水蒸气和CO2的气化反应性。并以N2和CO2为吸附质,测定了原煤焦的孔结构特征;以CO2为吸附质,测定了无烟煤焦在气化过程中微孔结构的变化。考察了矿物质对无烟煤焦孔结构变化的影响。结果表明,水蒸气和CO2对无烟煤焦的气化反应都有微孔的产生和扩展作用。无烟煤焦水蒸气气化反应性与煤焦的微孔比表面积成正比,但无烟煤焦CO2气化反应性与煤焦的微孔比表面积没有依存关系。煤中矿物质对无烟煤焦气化过程中孔结构的变化不产生影响。 相似文献
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含水量对神府煤快速热解过程气体释放及孔隙结构变化的影响 《燃料化学学报》2017,45(4):427-435
通过外添加水分改变神府煤含水量,利用高频加热炉进行快速热解,研究了含水量对神府煤快速热解过程的影响,考察了四种含水量神府煤快速热解气相产物分布及变化规律,利用孔/表面分析仪表征了固相产物的结构变化。结果表明,随着煤中含水量升高,热解气总体积和最大释放速率减小;热解焦的比表面积和孔容随含水量升高而增大,与原煤煤焦相比,含水煤制得热解焦中保留了较多小孔,孔隙结构更加发达;水分有利于抑制热解过程孔的阻塞与塌陷,提高煤焦表面的粗糙程度和多孔结构的复杂程度。 相似文献
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高温下煤焦的碳微晶及孔结构的演变行为 总被引:1,自引:0,他引:1
以贵州煤为原料,在热解温度950℃~1400℃制备了各种慢速和快速热解焦,主要对高温热解过程中煤焦的碳微晶和孔结构的演变行为进行了研究,同时也研究了高温气化过程中煤焦的孔结构变化规律。结果表明,慢速热解焦和快速热解焦的C和H含量明显不同;随热解温度的升高,煤焦的碳微晶结构向有序化方向发展,但慢速热解煤焦比快速热解煤焦的"石墨化"程度大;快速热解煤焦的微孔比表面积和微孔容积明显高于慢速热解煤焦,即快速热解煤焦的孔隙结构明显比慢速热解煤焦发达;在气化反应初期,煤焦的微孔比表面积下降,微中孔比表面积增加,反应后期煤焦的总比表面积快速下降。 相似文献
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煤焦外表面分形维数在燃烧过程中的变化 总被引:8,自引:2,他引:6
煤燃烧的化学反应及其物质输运过程均具有非线性动力特征,燃烧过程是孔洞分形体的变化过程,其外表面结构的变化部分的反映出颗粒内部孔结构的变化过程,本文利用分形理论及其相关的图像处理方法对不同煤种,不同燃烧阶段煤焦外表面结构的SEM图像进行研究,研究结果表明,XIE法较适合计算煤焦表面分形维数,在燃烧过程中煤焦的外表面分形数呈现两种变化趋势,通过最小二乘法多项式拟合确定煤焦外表面分形维数与燃尽率之间的关系式,并得到不同煤种的方程参数。 相似文献
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在滴管炉内对中国三种不同煤阶的典型煤种在800~1 400 ℃进行快速热解实验,利用XRD和氮气气体吸附法对所得煤焦进行微晶结构和孔隙特征分析,在热重分析仪上进行CO2气化反应活性的测定,研究不同热解温度煤焦结构特性与气化活性之间的关系。结果表明,随着热解温度的升高,内蒙古褐煤焦和神府烟煤焦的比表面积在1 200 ℃达到极大值,但气化活性却相对较低;遵义无烟煤焦在800~1 200 ℃气化活性逐渐提高,但比表面积在900 ℃达到极大值,表明煤焦比表面积与气化活性不存在严格关联。煤焦碳微晶结构变化所反映出煤焦石墨化进程与煤焦气化活性随热解温度的变化具有一致的变化趋势,表明快速热解煤焦的碳微晶结构变化对煤焦气化活性的影响更大。 相似文献
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基于煤炭地下气化过程中石灰岩可能影响煤焦的组成和结构,借助煤炭地下气化模拟实验系统对不同石灰岩掺量(质量分数为0-30%)的褐煤进行水蒸气气化,并采用低温N_2吸附-脱附、XRD和FT-IR等分析手段研究石灰岩对褐煤模拟地下气化残焦的组成、比表面积及孔结构特征、微晶结构和表面官能团等物理化学性质的影响。结果表明,石灰岩对煤焦的元素组成有较大影响。石灰岩可促使煤焦中的微孔向中孔发育,增大煤焦的比表面积和孔容积;当石灰岩掺量从0增加到30%时,煤焦的比表面积增大21.91%,介孔率增加21.49个百分点。XRD分析表明,钙的存在破坏煤焦的芳香结构,使煤焦无序化程度增加,晶面间距(d_(002))增大,抑制煤焦的石墨化发展倾向。FT-IR分析表明,石灰岩存在下,煤焦的羟基官能团减少。 相似文献
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Evolution of the internal pore structure during the combustion of two different types of coal chars is compared. In this study
brown coal char prepared from brown coal (coal-mine Nováky) by drying and devolatilization, and commercial black coal char
(provided by U.S. Steel Košice) were used. Particles were combusted to different degrees of burnout at an initial temperature
of 800°C in a low oxygen containing atmosphere (5 vol%). It was shown that the combustion of both types of coal chars proceeds
via the same shell progressive mechanism, despite differences in their original internal pore structure. The internal surface
area of the brown coal char particles mainly belongs to the region of micropores, while for the black coal char is typical
its macropore structure. Inside the brown coal particle cores pore structure evolution was observed. This change of the structure
was caused by the reaction between solid carbon and carbon dioxide, due to which the specific surface area in the region of
micropores significantly increased.
This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date. 相似文献
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煤及煤焦微观结构特征与气化反应性 总被引:6,自引:2,他引:4
研究了不同煤化度煤及煤焦的微观结构及其对气化反应性的影响。结果表明,褐煤焦具有丰富的分支孔系统和较大的比表面积,并含有较多对气化有催化作用的可交换阳离子。无烟煤焦分支孔贫乏,比表面积很小。煤焦的总孔容、比表面积和芳核大小之间有很好的对应关系。不同煤化度煤焦气化反应性差异很大,脱矿物质后煤焦反应性差异显著减小,但是脱矿物质前后煤焦的反应性随煤化程度的变化趋势相似。 相似文献
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内蒙煤焦CO气化过程的结构演变特性 《燃料化学学报》2016,44(12):1409-1415
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
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以典型宁东煤-梅花井烟煤和羊场湾烟煤焦为气化样品,并与典型气化用煤-神府烟煤焦对比,采用热重分析仪及高温热台-光学显微镜联用系统原位研究煤焦气化反应活性,并结合焦样理化结构特性的系统表征对其进行关联解释。结果表明,在相同气化温度下,三种煤焦的气化反应活性大小顺序为:羊场湾烟煤焦 > 梅花井烟煤焦 > 神府烟煤焦。由高温热台实验原位研究可知,随着煤焦-CO2反应的进行,大部分煤焦颗粒反应形式以颗粒收缩进行,到达反应中后期,反应由颗粒收缩转变为缩芯形式,并通过投射面积收缩率可发现,相同反应时间下,羊场湾烟煤焦的投射面积收缩率最大,其后依次为梅花井烟煤焦和神府烟煤焦。气化反应活性的差异主要归因于不同煤焦理化性质间的差异:羊场湾烟煤焦的比表面积、炭结构无序化程度和K、Na、Ca总含量最大,其后依次为梅花井烟煤焦和神府烟煤焦。 相似文献