褐煤CO2氣化過程中反應特性及顆粒結構演化研究.pdf

1、煤炭是目前地球上儲藏量最為豐富的化石能源之一,褐煤地質儲量約占煤炭總儲量40％,隨著化石能源的日益緊缺和環(huán)境污染的日趨嚴重,褐煤的資源化利用引起了全世界的廣泛關注。褐煤作為我國主要的煤炭儲備,其潔凈高效轉化技術的研究和開發(fā)對于建立可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng),促進社會經(jīng)濟的發(fā)展具有重大意義。近年來,人們發(fā)現(xiàn)以焦炭為原料和CO2為氣化介質的氣化過程可以得到高濃度的CO。因此,開展褐煤CO2氣化特性研究具有重要現(xiàn)實意義。
　　煤的氣化過程十分

2、復雜,包括煤的熱解和氣化兩部分。熱解是煤氣化轉化的根本,煤的氣化反應性很大程度上取決于煤的熱解過程。因此,本文首先采用TG/DTG熱重分析技術對褐煤熱解特性進行研究,分析了褐煤熱解過程中各階段特性,獲得了褐煤在揮發(fā)分析出階段的特征參數(shù),選取了合適的褐煤熱解動力學模型對褐煤熱解過程進行表征并定量描述了升溫速率對褐煤熱解過程的影響。
　　其次,采用固定管式爐反應器與Gasboard-3100煤氣分析儀聯(lián)用技術開展了褐煤固定床熱解的實驗

3、研究,利用元素分析、BET、SEM等方法研究了褐煤熱解過程中焦顆粒結構的演化規(guī)律。結果表明,隨著熱解溫度的升高,H/C原子比、O/C原子比減少,褐煤焦變得更具芳香性和碳質化,熱解過程中褐煤的比表面積變化規(guī)律相似,快、慢速熱解條件下,比表面積都隨著升溫速率的增大而增大。
　　最后,在固定管式爐反應器上開展了褐煤焦與CO2氣化實驗研究,選擇不同特性褐煤焦在不同溫度下開展CO2氣化實驗研究,實時在線分析了氣體產(chǎn)物的釋放特性,結果表明,隨