利用热分析研究海拉尔褐煤的热解特性
成型褐煤热解特性分析

表 1 原 料 的 工 业 分 析 及 元 素 分 析
T b lP o i t n l ma e a a y e fc a a l s a r xmae a d u t t n l s so o l mp e i s
然 而 我 国煤炭 资 源禀赋 条 件差 ,低 品质 煤所 占 比重 较 大 , 中我 国褐煤 总 资 源量 约 为 3 94 8G 。 其 1 .3 t 占我
性 和热 解 动力 学 ,对褐 煤 的提 质利 用有 一定 的指导
意义。
升 温速 率 为 l O℃/ n 在试 验 温 度 范 围 内考 察 mi , 了型煤 热解产 物 量 随温度 变化 情况 , 果 见 图 1 结 。
1 试 验 部 分
11 物 料及 设 备 .
试验 物 料 : 白音 华褐 煤 , 工业 分 析和元 素 分析 结 来自2 结 果 与讨 论
2 1 温度 对热 解产 物 量 的影 响 .
早 出现 并 实现 工业 化 的褐煤 提质 技 术 ,褐煤 成 型提 质 技 术作 为 煤 炭 高效 洁 净 利 用 的一 种 有 效 手 段 , 不 但 可 以减少 对 块煤 的依 赖 ,而且 能 提高 低 阶煤燃 烧 效率 , 少 能源 浪 费和环 境 污染 。 减 本 研究 主要 采 用热 重法 和差 示 扫描 量热 法分 析 了以沥 青 为粘 结剂 成型 后 的蒙东 白音华 褐煤 热解 特
Fema— a o 法计 算 出 了型 煤 热 解 动 力 学参 数 。结 果 表 明 ,0 re n C r l rl 3 0℃ 型煤 开始 发 生激 烈 的
热解反应 , 4 1 到 3. 8℃时 , 解 最 为 激 烈 型 煤 热 解反 应 为 1 反 应 ; 应 温 度 为 4 0 o 左 热 级 反 5 C 右时 , 活化 能 为 2 1 4 k/ l成 型 后 褐 煤 的 化 学性 质 较 成 型 前 稳 定 。 4 . J 9 mo;
褐煤的热解失重规律及其影响因素

哈 尔滨 工业 大学 学报 ,08 20: [ 熊 源泉 . 压条 件 下煤 热解 反 应动 力 学的 实验研 5 】 加
究U. 力学工程 ,9 6 I 动 19.
的最大失重速率变化不大 , 以粒径不是影响煤热 所 解的最大失重速率的主要因素。但是 , 煤粉粒度减 小 , 粉燃 烧 的各 段 反应 表 观活 化 能 和质 量平 均 表 煤
学 反 应 的复杂 过 程 , 而研 究 热解 常用 的方 法是 热 重
图 1 褐煤 热 解 的 T 曲线 G
法 。热 重法 ( G) 在程序 控 制温度 下 , 量 物质 质 T 是 测 量 与温 度关 系 的一 种技术 。因此研 究褐 煤 热解失 重
规律对于褐煤的综合利用具有重要的意义。 1 褐煤 热解 失重 规律
22 径 不 同的 影响 .粒
[] 1 李春 柱 . 多利 亚褐煤 科 学进展 【 . 京: 学工 维 M】 北 化
业 出版 社 , 0 9 20.
[】 振 海. 2刘 热分析 导论 【 . M】 北京 : 学 工业 出版社 , 化
1 91 9 .
[ 谢 克 昌. 的 结 构 与 反 应 性 [ . 京 : 学 出版 3 】 煤 M】 北 科
21 0 2年 2月
山西煤炭 管理 干部 学 院学报
J u a f h n i o l MiigAd nsrtr l g o r l a x a- nn miit o s n oS C a Col e e
F b , 01 e .2 2
Vo .5 No 1 1 2 .
第 2 5卷
1 . 1实验部 分
实验采 用霍林 河 褐煤作 为研 究对象 ,经过 干燥 粉碎 过筛 , 样呈 褐黑 色 , 青光 泽 , 细小 裂纹 , 试 沥 有 其 工业 分析 和元 素分析 见 表 1 。选取 1mg的煤 样 , 0 实 验在 高纯度 的氩 气下 进行 , 升温 速率 为 1  ̄/ n 热 0Cmi,
褐煤裂解、燃烧、气化过程的反应动力学分析

第42卷第2期2013年2月热力发电T H E R M A L P O W ER G E N E R A T l0NV01.42N o.2Feb.2013[摘褐爆裂铒、燃烧、乞亿也程钓&电动力孳分蛹胡昕,王智化,周志军,游卓,周浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,浙江俊虎,岑可法杭州310027要]对褐煤采用裂解与燃烧结合的分级利用方式可以提高其利用效率,同时得到多种高附加值的煤裂解产品。
为探索该分级利用的可行性,使用热分析方法研究了伊敏褐煤和大同烟煤的裂解、燃烧和气化过程,得到了其不同反应的特征参数,并使用C oat s-R edf er n法计算了各反应的活化能。
结果表明,伊敏褐煤裂解反应开始温度低,其燃烧及气化反应活性均优于大同烟煤;两种煤的气化反应表观活化能远高于裂解反应;对褐煤进行完全气化利用或部分裂解结合半焦燃烧分级利用效率更高。
[关键词]褐煤;裂解;燃烧;气化;动力学;反应特征参数;活化能[中图分类号]TQ533[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2013)02—0016—05I D O l编号]10.3969/j.i s s n.1002—3364.2013.02.016K i net i c anal ys i s on l i gni t e pyr ol ys i s,com bus t i on and gasi f i ca t i onH U X i n,W A N G Z hi hua,Z H O U Z hi j un,Y O U Z huo,Z H O U J unhu,C E N K ef aS t at e K ey Labo r a t or y of C l e a n E ner gy U t i l i zat i on,Zhej i a ng U ni ve r si t y,H angzhou310027,Z he j i ang P r ovi nce,Chi naA bst r a ct:P yr ol ys i s and com bu s t i on com bi ned p01yge ner at i on s ys t em i s a m or e ef f i ci ent w ay f or l i gni t e ut i l i zat i on,and can al so pr oduce va r i e t y of val ua bl e pyr ol ys i s pr oduc t s.T o e xpl or e t he l e a—s i bi l i t y of t hi s pol ygener at i on s ys t e m,t he r m o—gr a vi m e t r i c anal ysi s on Y M l i gni t e and D T bi t um i—nous coal w as c onduc t ed,a nd t he cha r act er i st i c param et er s f or pyr ol ys i s,com bust i on,and gasi f i ca—t i on w er e obt ai ned.M oreover,t he ac t i va t i on ener gy of e ach r e ac t i on w as ca l cul at e d by C oat s—R e d-f er n m et hod.T he exper i m ent al r es ul t s s how e d t ha t,com pa r ed w i t h D T bi t um i nous coal,Y M l i g—ni t e pyr ol ys i s pr oce ss s t ar t s at a l ow er t em per at ur e,and i t s se m i—coke r eact i vi t y dur i ng c om bus—t i on and gasi f i cat i on w as bet t e r.I n addi t i on,act i vat i on ener gy ca l cul at i on i ndi cat ed t hat,t h e appar—e n t ac t i va t i on ener gy of gasi f i cat i on of bot h coal s w er e m uch hi gher t han t hat of t he pyrol ysi s.T he r ef or e,f or l i gni t e,pyr ol ys i s and com bus t i on com bi ned pol yge ne r at i on s ys t em m ay a chi e ve hi gher ef f i c i ency and be w or t hy f or f ur t her r esear ch.K ey w or ds:TG A;l i gni t e;pyr ol ysi s;c om bus t i on;gas i f i ca t i on;r e ac t i on cha r act er i s t i cs;ac t i va t i on ener gy我国褐煤资源储量丰富,已探明保有储量在1300亿t以上,占全国煤炭总储量的13%左右‘1。
褐煤热解及半焦成型特性研究

果表 明,热解温度 由4 5 0℃提高到 7 5 0℃,热解气体产率持续增大,半焦收率则持续减少 ,焦 油收率在 5 5 0℃时最高;气相组分中H : 含量持续增加,C O 和c I - I , 含量减小,C O含量在 6 5 0℃ 时最高; 热解 焦 油主 要 由萘 及 其衍 生物、 高碳 数直 链烷 烃 、苯 酚及 其 衍 生物 、蒽 、 菲及 衍 生 物、
f
6 . 4 4 0
2 8 . 5 1 0
Ad
5 . 7 8
Od
Nd
1 . 0 3 3
1 . 0 6 4
与 半 焦成 型 实验 的研 究 ,考 察热 解 终温 对 解 热产
1 . 2
收稿日期 :2 0 1 4 - 1 1 - 0 5 作者简介 :胡林斐 ( 1 9 9 1 一) ,男,山东滨州入 ,中国矿业
半 焦作 为成 型实 验 的原料 。
表 1 原 煤 的 工 业 分析 与 元 素 分 析
丁1 _ l 分析
1 0, 7 5
3 7 . 7 6
低 温 煤 焦 油 、高 热值 煤 气 以及 无烟 半 焦 ,低 温煤
焦油 可 以作 为加 氢 改质 原料 生 产 L P G、汽 油 调和 组分 以及 柴 油 , 高热 值煤 气 可 作为 热解 热 源 或提
物 分布 、特 性 及 不 同热解 终 温 半焦 的成 型特 性 和
反应 活 性 。
佳 以及污 染 环 境等 。对 褐 煤进 行分 级利 用 ,将 其 中富含 不 同 品质组 分 按 照价 值 大 小逐 级提 炼 ,可
为褐 煤低 碳 、高 效利 用 提供 一 条 合 理途 径 川。对 褐 煤 的分 质 利 用工 艺 主要 包括 蒸 发 或非 蒸 发脱 水 提质 [ 2 】 ,热解 脱水 、脱挥 发 分提 质 [ 3 】 ,溶 剂萃 取 、 抽提提质等 [ 4 】 。相 比其 他 提质 工 艺 ,褐 煤 热解 提 质 能 够 充分 利 用褐 煤 中轻重 组 分 ,将 原煤 转 化为
基于TG-MS研究不同升温速率下褐煤热解气体产物析出特性及其动力学参数

Study on releasing characteristics of pyrolysis gas products and kinetic
王小华 ,赵洪宇 ,李玉环 ,宋 强 ,舒新前
(1.中国矿业大学 (北京 )化学 与环境工程学 院,北京 100083; 2.北 京 科 技 大 学 土 木 与 资 源 工 程 学 院 ,北 京 100083;
3.内蒙古工业大学 能源与 动力 工程学院 ,内蒙古 呼和浩特 010000)
摘 要 :为研 究褐煤 热 解特 性及 动 力 学 参数 分布 规 律 ,采 用热 重质谱 联 用 分析 仪 (TG—MS) 对锡 林 郭勒 褐煤 进 行 不 同升 温 速 率 下 的 热 解 实验 ,研 究 了 不 同升 温速 率 下 煤 样 的 热 失 重规 律 、 CO和 H,析 出过程的变化规律 ,并对热解气体 产物 热值及 未冷凝 气体效率进行 了计算。实验结 果表 明 :煤 样 热解初 始 阶段 .不 同升 温速 率 下 水 分 析 出速 率相 等 ,与 热 解 升 温 速 率 关 系不 大。 随 着热 解 时间延 长 ,煤 样 的质 量逐 渐 降 低 。不 同升 温速 率 下 热 解 煤 样 最 终 残 留质 量 相 差 不 大 . 平 均剩余 为 6.51rng。热 解转 化 率较 小 时 。活化 能 E值 较 大 ,指 前 因子 较 高 。随 着 热 解 转化 率 的逐渐增大,反应活化能呈现降低趋势 ,这表 明随着热解温度的升 高,煤 中分子吸收 能量后克 服 反 应 势 垒差值 降低 ,热解反 应 速 率 增 大 。CO和 H,释 放 过 程 可 大 致 分 为 三 个 阶段 ,且 析 出峰 温 随 着升 温速 率增 大向 高 温段 移 动 。热 解 气体产 物 热值 和 未冷凝 气体 效 率呈 波浪 状 变化趋 势 。
预热处理对褐煤热解过程氧元素迁移的影响

预热处理对褐煤热解过程氧元素迁移的影响LI Hai-jie;LI Xiao-hong;FENG Jie;LI Wen-ying【摘要】以中国呼伦贝尔褐煤为原料,基于工业分析、元素分析、傅里叶变换红外光谱、气相色谱-质谱联用分析,考察140-230℃预热处理对褐煤650℃等温热解氧迁移的影响.结果表明,与未经预热处理的干煤热解相比,褐煤经200℃预热处理后热解,迁移至热解水和半焦中的氧分别下降7.55%和1.43%,迁移至焦油和气体中的氧分别增加6.66%和1.61%,焦油中酚类氧增加一倍.褐煤预热过程中氢键的减少与热解焦油中正己烷可溶物所含酚类化合物的增加,经原位红外漫反射光谱分析,发现源自OH…π、OH…N和羟基自缔合氢键在预热过程中断裂形成自由OH·,导致酚类化合物中苯酚和甲酚含量增加.【期刊名称】《燃料化学学报》【年(卷),期】2019(047)001【总页数】7页(P1-7)【关键词】预热处理;褐煤;热解;氧迁移;氢键【作者】LI Hai-jie;LI Xiao-hong;FENG Jie;LI Wen-ying【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】TQ530.2热解是褐煤热加工转化利用的有效手段之一[1],但褐煤氧含量高,热解易生成热解水[2],水的生成直接影响下游产物加工过程。
因此,学者们针对氧的迁移及调控[3,4]展开了大量研究。
如Mochizuki等[5]发现,CO、CO2和H2O的析出量在400 ℃时与煤中羧基呈正相关;Sun等[6]通过热重-傅里叶红外探究褐煤热解过程中有机氧分解为含氧气体的规律,发现CO2主要由羰基和羧基官能团分解产生,热解水主要由羟基官能团热解生成;焦油中酚类化合物的来源与煤中的含氧官能团有关[7,8],焦油中酚类化合物主要来自煤热解过程中含氧官能团的分解,而不是煤本身所含酚类化合物的挥发。
可见,热解产物中氧的存在形式及分布与褐煤本身的有机氧相关[9]。
褐煤低温热解及半焦燃烧、成浆特性的试验研究

Date oforal defence:
2Q 13:3:2
浙江大学研究生学位论文独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果,也不包含为获得浙江太堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。
首先,感谢我的父母,一路上始终将最温暖的关爱无私地给我,让我一路上 倍感温馨,感谢你们这么多年来的默默付出。
由衷地感谢岑可法院士、周俊虎教授和刘建忠教授三位老师。岑院士为我们 营造了一个很好的求学环境;周老师为我们课题组营造了一个积极向上的学习风 气。特别感谢刘老师,作为我的导师,在两年半的时间里,无论在学习上还是生 活上,您都给我无徼不至的关怀,让我的硕士生活充满温馨。在您的悉心指导下, 我学会了如何进行科研,在学术上获得了很多成绩,也学到了很多为人处事的道 理。能成为您的学生,在您身边学习工作两年半是我的荣幸,也是我一生的财富. 由衷地感谢您对我的谆谆教诲和无微不至的关怀!
⑧
论文作者签名:立l幽≤圣
指导教师签名:
论文评阅人1: 评阅人2: 评阅人3: 评阅人4. 评阅人5:
答辩委员会主席: 委员1: 委员2: 委员3: 委员4: 委员5:
Ⅲ11111lI|lIllllllIlllⅧ11111111Illllll㈣
Y230252 1
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用热分析法研究煤的热分解特性

用热分析法研究煤的热分解特性徐建国魏兆龙【摘要】采用热分析法对煤热分解特性进行了大量试验研究,探讨了影响煤热解的因素,研究了混煤的热解特性,提出了反映煤热解特性的煤热解产物释放特性指数r,并用热解反应动力学方程研究煤的热解过程。
【关键词】热分析法热解微机热天平To Study Pyrolysis Characteristics of Coals Using Thermal AnalysisMethodAbstract A great deal of testing and studying works on coalthermolysis using thermal analysis method were carried out, the factors affecting coal pyrolysis were approached, the pyrolysis of mixed coal was studied, the releasing characteristics index r coal pyrolysis products reflecting coal pyrolysis characteristics was proposed, and the coal pyrolysis process was studied using pyrolysis reaction dynamics equation.Key words thermal analysis method pyrolysis computerized thermal scale(balance)表1 新密煤和义马烟煤以及它们的混煤的煤质分析数据注:用混73煤、混55煤、混37煤,分别代表新密煤和义马煤按7∶3、5∶5、3∶7的比例配成的混煤。
煤的热分解简称煤热解。
由于煤的热解过程非常复杂,因此,到目前为止有关煤的热解数据还很少。
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d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 0 2 5 3 — 2 4 1 7 . 2 0 1 4 . O 1 . 0 2 0
利 用 热 分 析 研 究 海 拉 尔 褐 煤 的 热 解 特 性
叠
摘
S UN Li . H a
孙丽娜 , 高豪杰 , 陈海军 , 杨 丽, 朱跃钊
1 0% 。空气气氛 下, 在3 1 5 ~ 3 2 0℃ , 褐煤 发生燃烧反应 , 反应后 剩余 1 3 . 7% 灰分。 高升温速 率会延迟褐煤 中水 的脱 除 ,
促进水 蒸气、 挥发分和褐煤半 焦的共 热解 , 实现干燥得到 的水蒸气本 身作 为褐 煤热解的气化剂。
关键词 : 褐煤 ; 干燥 ; 热解 ; 热 分 析 中 图分 类 号 : T Q 3 5 文献标识码 : A 文章编号 : 0 2 5 3 - 2 4 1 7 ( 2 0 1 4 ) 0 1 一 O 1 1 7 - 0 4
P y r o l y s i s Ch a r a c t e r i s t i c s o f Ha i l a r L i g n i t e b y Th e r ma l An a l y s i s T e c h n i q u e
S U N L i — H a , G A O H a o - j i e , C HE N H a i - j u n , Y A N G L i ,Z HU Y u e — z h a o
Al s o.t h e f e a s i b i l i t y o f t h i s I P DDP wa s d i s c u s s e d .T h e r e s u l t s s h o we d t h a t l i g n i t e wa s d e h y d r a t e d b e l o w 1 1 0℃ i n a n i t r o g e n
重 点 实验 室 ,江 苏 南 京 2 1 1 8 1 6 )
( 南 京 工 业 大学 机 械 与动 力 工 程 学 院 ; 江 苏省 过 程 强化 与新 能 源 装备 技 术
要 : 基 于 高 含 水 率碳 基 原 料 直 接 干 燥 一 热解 一体化 ( I P D D P ) 工艺 , 以海拉 尔褐煤 为原料 , 利用
( N a mi n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y S c h o o l o f M e c h a n i c a l a n d P o w e r E n g i n e e r i n g ; J i a n g s u K e y L a b o r a t o r y o f P r o c e s s E n h a n c e me n t a n d N e w E n e r y g E q u i p m e n t T e c h n o l o g y , N a mi n g 2 1 1 8 1 6 , C h i n a ) Ab s t r a c t : B a s e d o n t h e s e l f - p r o p o s e d i n t e g r a t e d p r o c e s s f o r d i r e c t d y r i n g a n d p y r o l y s i s( I P D D P )o f c a r b o n — b a s e d m a t e r i a l s w i t h
第3 4卷第 1期
2 0 1 4年 2月
林 产 化 学 与 工 业
Ch e mi s t r y a n d I n d u s t y r o f F o r e s t Pr o d uc t s
Vo 1 . 3 4 No. 1 Fe b. 2 01 4
热天平考察其在 氮气气氛 中的热解特 性 以及 在 空气气氛 中的的影响 ; 探 讨 了该工 艺的可行性。结果表明 : 在 氮气气氛下 , 褐煤在低 于 1 1 0℃ 进行脱 水 , 质
量损 失约 1 1% ; 1 1 0 ~ 6 9 0℃ 脱 除挥 发 分 并进 行 热 解 , 总质 量损 失约 2 3 %; 6 9 0—9 0 0℃ 褐煤 半焦缩 聚成 炭, 质 量 损 失 为