添加物對(duì)高硫褐煤熱解過程中硫、氮?dú)庀喈a(chǎn)物生成的影響.pdf

1、褐煤在我國(guó)儲(chǔ)量豐富，但因自身所具有的高水分、高揮發(fā)分、低熱值等特性而使其品質(zhì)降低、難以利用，對(duì)其進(jìn)行熱解提質(zhì)顯得尤為重要，在熱解提質(zhì)過程中煤中硫、氮的遷移變化也必須給予重視?；诖耍疚囊詢?nèi)蒙古錫盟高硫褐煤為研究對(duì)象，首先進(jìn)行HCl／HF混酸脫除煤中固有的礦物質(zhì)，然后分別將堿金屬、堿土金屬和過渡金屬負(fù)載于原煤和脫礦物質(zhì)煤中制得實(shí)驗(yàn)用脫礦物質(zhì)和負(fù)載添加物的煤樣，采用固定床程序升溫?zé)峤?色譜法考察了煤中固有礦物質(zhì)及添加物對(duì)錫盟褐煤熱解過程中

2、硫、氨氣相產(chǎn)物的影響，主要實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果如下：
　　 1)煤中固有礦物質(zhì)對(duì)硫、氮變遷的影響
　　 酸處理脫礦物質(zhì)煤樣熱解形成的含硫氣體釋放量明顯高于原煤，表明煤中固有礦物質(zhì)具有固硫作用，且該作用主要出現(xiàn)在500-8000C的溫區(qū)內(nèi)；脫礦物質(zhì)煤的H2S和COS最大釋放峰值溫度不變顯示了煤中礦物質(zhì)的脫除沒有改變有機(jī)體及硫化物的存在形態(tài)。礦物質(zhì)對(duì)含氨氣體總釋放量的影響與硫一樣也具有抑制作用，但改變了HCN和NH3氣的釋放量隨溫度

3、的變化趨勢(shì)，固有礦物質(zhì)在550-750℃范圍內(nèi)具有催化HCN轉(zhuǎn)化為NH3的作用。
　　 2)負(fù)載于原煤及脫礦物質(zhì)煤中的堿金屬對(duì)硫、氮變遷的影響
　　 除負(fù)載于原煤的碳酸鉀，所有負(fù)載的堿金屬碳酸鹽在煤熱解過程中均具有一定的固硫作用，抑制了含硫氣體的釋放。碳酸鉀在200-500℃的溫度范圍內(nèi)對(duì)原煤熱解過程中含硫氣體的釋放具有顯著的促進(jìn)作用，顯示了在此溫區(qū)存在著碳溶反應(yīng)的催化作用。堿金屬碳酸鹽促進(jìn)了原煤熱解過程中含氮?dú)怏w的釋放

4、，特別是碳酸鉀的促進(jìn)作用最明顯；脫礦物質(zhì)煤中負(fù)載的堿金屬碳酸鹽對(duì)總的含氨氣體的釋放存在一定的抑制作用，主要表現(xiàn)在對(duì)HCN釋放的抑制，碳酸鉀和碳酸鋰促進(jìn)了脫礦物質(zhì)煤中NH3的生成，顯示了HCN催化轉(zhuǎn)化為NH3的二次反應(yīng)的存在。
　　 3)負(fù)載于原煤及脫礦物質(zhì)煤中的堿土金屬對(duì)硫、氮變遷的影響
　　 無(wú)論是乙酸鈣，還是草酸鈣，對(duì)錫盟原煤和脫礦物質(zhì)煤熱解過程中含硫氣體的釋放都具有一定的抑制作用，主要是由于鈣基添加物的固硫作用所致

5、。對(duì)于含氮?dú)怏w的釋放，原煤中負(fù)載鈣基添加物促進(jìn)了NH3的生成，抑制了HCN的生成；脫礦物質(zhì)煤中負(fù)載鈣基添加物對(duì)含氮?dú)怏w的釋放抑制作用更為明顯，顯示了添加物與煤中固有礦物質(zhì)的協(xié)同作用促進(jìn)了煤中含氮基團(tuán)的裂解和HCN催化轉(zhuǎn)化為NH3的二次反應(yīng)。
　　 4)負(fù)載于原煤及脫礦物質(zhì)煤中的過渡金屬對(duì)硫、氮變遷的影響
　　 乙酸鐵和草酸鐵的加入對(duì)原煤和脫礦物質(zhì)煤熱解過程中含硫氣體的釋放具有強(qiáng)于鈣基添加物的抑制作用。對(duì)于含氮?dú)怏w的影響，

6、乙酸鐵和草酸鐵的作用不同，加入乙酸鐵的原煤或脫礦物質(zhì)煤熱解過程中生成}ICN和1NH3的量均明顯高于草酸鐵，乙酸鐵具有較強(qiáng)的促進(jìn)含氮基團(tuán)向NH3轉(zhuǎn)化的能力，而草酸鐵對(duì)HCN和NH3的形成卻表現(xiàn)為抑制作用。
　　 5)煤中固有礦物質(zhì)和添加物對(duì)硫、氮釋放的相互作用
　　 對(duì)比原煤負(fù)載樣和脫礦物質(zhì)煤負(fù)載樣熱解過程中硫、氨釋放的影響，發(fā)現(xiàn)原煤負(fù)載添加物對(duì)含硫氣體釋放的抑制作用大于脫礦物質(zhì)煤，主要是由于原煤中固有礦物質(zhì)與添加物共同