采用热重法研究多煤种配制型煤的热解特性
煤质技术
80
《洁净煤技术》
2008年第
14卷第
2期采用热重法研究多煤种
配制型煤的热解特性
关多娇
(沈阳工程学院
,辽宁沈阳
110036)
摘要
:采用
Pyris-1TGA热重分析仪研究了型煤及其组分煤种的热分解过程
,通过对比
型煤的热分解曲线和燃烧过程曲线
,探讨了热解过程对型煤燃烧特性的影响
,并在实验研究的
基础上提出了型煤挥发份释放特性指数。
关键词
:热重分析
;型煤
;热解过程
中图分类号
:TE662 文献标识码
:A 文章编号
:10062
6772(
2008)
022
0080-04
收稿日期
:2007-12-05
作者简介
:关多娇(
1978-)
,女
,辽宁沈阳人
,硕士
,讲师。研究方向为循环硫化床锅炉生物质燃烧问题
,烟尘污染治理技术等。 型煤是多种煤按照一定比例混合受压形成的块
状燃料
,其热分解过程非常复杂
,会伴随许多物理化
学变化
,并不是各组分煤种的简单叠加。热分解过
程是型煤在燃烧、气化、液化、焦化转换过程中的初
级阶段
,对后续过程有着重大的影响。因此
,加强型
煤热分解特性的研究对改善其燃烧特性
,优化燃烧
过程至关重要。
1 实验部分
11
1 试验仪器和试样制备
试验在美国珀金埃尔默(
Perkin2
Elmer)公司的
Pyris-1TGA热重分析仪上完成的。该仪器系统包
括重量传感器、镍
-铬热电偶温度传感器、
WD100
温度控制仪、联想计算机和装在一不锈钢容器内的
2个<
40mm×
500mm硅碳管加热元件。试验所用
试样的各组分煤种的煤质分析见表
1。11
2 试验条件
(
1)升温速率
:50℃
/min;
(
2)工作温度
:从室温到
950℃
;
(
3)工作气氛
:高纯氮(
991
9999%)
;流量是
20mL/min;
(
4)煤粉细度
:01
74～
01
37mm。
工作初期为氮气
,后期为氧气
,随着测试的进
行
,炉子的温度会逐渐上升
,试样的重量不断减少
,
即可得到热失重曲线
TG,并由
TGA整理出试样的
失重率(Δ
G/Δ
t)随时间的变化曲线(微分热重曲
线)
DTG。
试验时
,先以
50℃
/min升温至
100℃
,在此温
度下恒温
3min(此时水分将会失去)
,
然后继续以
50℃
/min升温至
950℃
,恒温
7min,此时即得热解
特性曲线
,如图
1(
a～
h)所示。煤质技术
全国中文核心期刊 矿业类核心期刊 《
CAJ-CD规范》执行优秀期刊
采用热重法研究多煤种配制型煤的热解特性81 图
1 热解特性曲线
2 分析与讨论
21
1 热分解特性分析
煤是一种复杂的高分子化合物
,在惰性气氛下
,
加热至高温
,受热而发生一系列的物理变化和化学
反应。煤的热解曲线可判断煤中挥发分随温度升高
析出的情况
,图
1(
a～
h)给出了各种煤试样的
TG、
DTG热解曲线。从这些曲线可以看出
,其热解过程
大致可分为
3个阶段
,以鸡西煤的热解过程为例说
明
:从
50℃到
200℃左右为第
1阶段
,此阶段内主要
是吸附气体的脱除和脱羧基反应阶段
,失重量大约
占总失重的
1%左右
;此后有一段水平线
,表明这一
温度区间几乎没有质量损失。水平线可以持续到大
约
250℃
;第
2阶段在
250℃至大约
800℃之间
,发
生强烈分解
,TG曲线陡然下降
,相应的
DTG曲线则
直线上升
,达到最大值后
,又直线下降
,出现峰值的
位置在
4911
5℃
,总失重约为
23%,此阶段主要是煤
的解聚和分解反应
,放出大量气体和焦油
,煤变成半
焦
;进入热解的第
3阶段
,TG和
DTG曲线都呈缓慢下降趋势
,此时
,主要是半焦缩聚成焦碳
,析出以甲
烷和氢气为主的气体
,失重约为
31
5%。
1150℃以
后出现水平线
,表明失重已经结束
,TG和
DTG曲线
可以更加清晰地看出这种变化。
煤的挥发分与热解最终失重的关系如图
2所
示
,由图中可知
,煤的挥发分与热解最终失重几乎成
对角线关系
,数值一一对应
,说明可以直接用煤的碳
化程度来预测热解的结果。煤的最终失重与煤的挥
发分有良好的相关性
,这反映了煤的碳化程度对热
解的影响。
图
2 最终失重与煤中挥发分含量的关系
另外
,从图
1的(
g)和(
h)中可看出
,
焦碳粉的煤质技术
82
《洁净煤技术》
2008年第
14卷第
2期挥发分随温度升高而析出很缓慢
,无挥发分集中释
放区域
,挥发分是伴随整个升温过程而不断释放出
来的
,温度升至
950℃
,挥发分还未释放完毕
,说明
这种煤的着火和燃尽都比较困难。对于其它煤样
,
在热解的第
3阶段
,其
TG曲线在
950℃时仍有下降
趋势
,说明试验所用煤样的挥发分释放过程可以一
直持续到热解结束
,这对型煤着火和燃烧均有利。
为进一步了解型煤在热解和燃烧时挥发分的析
出情况
,笔者对比研究了型煤的热分解曲线和燃烧
曲线
,如图
3所示。
图
3 型煤的热分解和燃烧过程曲线
在反应的初始阶段
,热分解曲线与燃烧失重曲
线的初始时间和温度基本相同
,燃烧的型煤质量减
少速度稍快于热分解。这是由于燃烧实验中由于挥
发分的燃烧
,造成型煤周围气体温度升高
,通过环境
气体的热辐射
,使型煤表面温度升高速度大于热分
解。根据热分解和燃烧曲线容易看出
,挥发分析出
到燃烧结束时已基本完成
,并且在煤焦燃尽前挥发
分完全析出。热分解过程中挥发分完全析出时间大
于燃烧过程挥发分析出及燃烧结束时间
,是由于试
煤内的热量传递主要通过热传导进行且挥发分析出
需要消耗能量
,型煤中心温度升至炉温需要的时间
较长。因此挥发分完全析出时间与挥发分燃烧结束
时间的差值取决于型煤的物理特性。不同的研究者
所使用的试样的性质不同
,所以对燃烧过程的结论
存在差异。研究的实验结果表明
:煤焦着火时挥发
分并未完全析出
,但煤焦燃烧开始后挥发分很快就析出完全。
21
2 挥发分释放特性指数
从图
1中可以看出最明显的特征参数有
:挥发
分初析温度
T
s,挥发分最大释放速度峰值(
d
G/
dτ
)
max,对应于(
d
G/dτ
)
max的温度
T
max,燃料的原始
质量
G,燃料的剩余质量
G′。在燃料燃烧的过程中
,
上述几个参数中前
3个参数均是影响挥发分析出的
主要特性参数
:显然
,(
d
G/dτ
)
max越大
,挥发分释放
得越强烈
;
T
s越小
,挥发分越易析出
,表明燃料的着
火性能越佳
;
T
max越低
,则表明挥发分释放高峰出现
得越早
,此时燃烧就容易在较低的温度下进行
;释
放峰越窄
,表明释放越快、越集中
,对着火越有利
;
反之
,则不利于着火。
对于单一煤种
,一般来说
,灰分含量相差不多
时
,随着挥发分含量的增加
,挥发分释放较早
,初析
温度
T
s低
,释放最大速率(
d
G/dτ
)
max较高
,其对应
的温度
T
max较低
,释放较为集中
,峰宽较窄。
组分煤种在型煤燃烧过程中基本保持各自的挥
发分析出特性。型煤的挥发分最大释放速率(
d
G/
dτ
)
max及其对应的温度
T
max,受多种组合煤各自的品
质及其相对含量的影响较大
,随着较优煤的含量增
大
,(
d
G/dτ
)
max相应增大
,
T
max降低。
笔者综合以上参数对挥发分析出的影响
,提出
挥发分释放特性指数
D,其值可定义为
:
D=
abs[(d
G/dτ
)
max/(
T
max×
T
s)
]
D值越大
,则煤样的挥发析出特性越好
,煤的着
火性能较佳
,着火温度较低
,热解反应越易进行。各
煤样的热解特性参数见表
2。由表
2可以看出
,在
4
种单煤中
,鸡西煤的挥发分析出特性最好
,团林子煤
次之
,焦碳粉最差。
3 结 论
(
1)热重分析试验结果表明
,热分解的速率与
型煤粒度、组分煤种性质(如挥发份的析出速度)及
含量等因素都有关系。
(
2)根据热分解和燃烧曲线容易看出
,
在反应
不同煤化程度煤的热解及氮的释放行为
不同煤化程度煤的热解及氮的释放行为
刘钦甫;徐占杰;崔晓南;郑启明
【摘 要】采用热重-红外-质谱联用技术(TG-IR-MS),对4种不同煤化程度的煤进行热解实验,实时记录了煤在30 ～1 100℃,以10℃/min升温速率、氦气气氛下热解过程中的质量变化和生成气体成分.研究结果表明:随着热解温度的升高,煤中逐渐释放出氮化物,如HCN,NH3等.不同煤化程度的煤具有不同的N释放行为.气煤、焦煤、1/3焦煤等主要以NH3与HCN两种形式释放,无烟煤热解时主要是以NH3形式释放.煤热解释放的HCN和NH3来源于不同的氮.HCN可能主要来源于煤分子边缘的五元环吡咯氮和六元环吡啶氮,而NH3主要来源于煤分子内部的季氮.NH3的释放经历了2个阶段:低温(550℃)阶段为煤中挥发分的初级热解产物;高温(750 ～850℃)阶段为煤中挥发分的二次热解产物.
【期刊名称】《煤炭学报》
【年(卷),期】2015(040)002
【总页数】6页(P450-455)
【关键词】煤阶;热解;氮化物;热重-红外-质谱联用技术
【作 者】刘钦甫;徐占杰;崔晓南;郑启明
【作者单位】中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;河南工程学院资源与环境工程系,河南郑州451191
【正文语种】中 文 【中图分类】P57;TQ530
刘钦甫，徐占杰，崔晓南，等．不同煤化程度煤的热解及氮的释放行为［J］．煤炭学报，2015，40(2): 450－455．doi:
10．13225/j．cnki．jccs．2014．0320
Liu Qinfu，Xu Zhanjie，Cui Xiaonan，et al．Release behavior of nitrogen
in different rank coals during pyrolysis［J］．Journal of China Coal Society，2015，40(2): 450－455．doi: 10．13225/j．cnki．jccs．2014．0320
基于热重法的准东煤等转化率热解动力学模型
第６８卷第４期 ２０１７年４月 化工 ＣＩＥＳＣ 学报 Ｊｏｕｍａｌ 、，ｏ１．６８ ＮＯ．４ Ａｐｒｉｌ ２０１７
ＤＯＩ：１０．１１９４９Ｊ．ｉｓｓｎ．０４３８－１１５７．２０１６１３３５
基于热重法的准东煤等转化率热解动力学模型
江国栋，魏利平，滕海鹏，郝惠娣
（西北大学化工学院，陕北能源先进化工利用技术教育部工程研究中心，陕西西安７１００６９）
摘要：准东煤热解脱挥发分特性对其热加工利用过程具有重要影响，建立准东煤热解通用动力学模型对预测挥发
分产率及反应性能具有重要意义。采用热重测量了不同升温速率条件下的准东煤脱挥发分失重特性，使用
Ｆｒｉｅｄｍａｎ、Ｆｌｙｎｎ—Ｗａｌｌ—Ｏｚａｗａ（ＦＷＯ）和Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ－Ａｋａｈｉｒａ．Ｓｕｎｏｓｅ（ＫＡＳ）３种等转化率模型来处理热重实验数据，
仔细分析了不同模型参数的获得方法及不同模型中活化能及指前因子的差异。研究结果表明，准东煤活化能分布
函数呈现单峰分布；相比其他模型，ＦＷＯ模型能够较好地描述准东煤的热解过程。
关键词：煤；热解；热重分析；等转化率；动力学；模型
中图分类号：ＴＱ ５３０．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：０４３８—１１５７（２０１７）０４—１４１５—０８
Ａ ｋｉｎｅｔｉｃ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＴＧＡ ｄａｔａ ｆｏｒ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｚｈｕｎｄｏｎｇ ｃｏａｌ
ＪＩＡＮＧ Ｇｕｏｄｏｎｇ，ＷＥＩ Ｌｉｐｉｎｇ，ＴＥＮＧ Ｈａｉｐｅｎｇ，ＨＡｏ Ｈｕｉｄｉ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆＭｉｎ￣ｔｒｙ ｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎｆｏｒ
ＡｄｖａｎｃｅｄＵｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆＳｈａｎｂｅｉＥｎｅｒｇｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００６９，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
热重法研究煤的燃烧行为及其动力学模型
热重法研究煤的燃烧行为及其动力学模型
1煤的燃烧行为及其动力学模型
煤是一种重要的能源，用于家庭和工业的发电。因此，了解煤的
燃烧行为和动力学模型非常重要，以提高燃烧的有效性。
热重分析（TGA）是理解煤燃烧行为的重要方法，而TGA实验过程
包括加热和冷却等多阶段温度变化。实验过程中可以测量到煤燃料的
持续气体释放以及温度对物质几何重量变化趋势的影响。
通过TGA实验，可以获得描述燃烧行为的动力学模型的参量，如
爆解温度、和燃烧速率常数等。利用这些参量，可以研究煤燃料的相
关动力学机制。
此外，TGA实验还可以研究煤燃料中不同组分的组成及其特性，以
及如何影响燃烧行为。例如，不同组分的水分会影响煤燃料的燃烧速
率和过程温度。
另外，人们还可以利用TGA实验测量微观煤燃料空隙的尺寸、形
状及其分布，从而推断煤在燃烧过程中的气体运动规律及其影响。
通过TGA实验，可以实现对煤的有效分析，深入洞察煤的燃烧行
为和动力学模型，从而更好地提高燃烧的有效性和利用效率。
超细褐煤粉的热解特性及其热解机理
收稿日期:2004-12-15基金项目:国家高技术研究发展计划基金资助项目(2002AA527051)作者简介:任庚坡(1981-),男,安徽阜阳人,上海交通大学博士研究生.文章编号:1001-2060(2005)04-0407-04
超细褐煤粉的热解特性及其热解机理
任庚坡1,张超群1,魏砾宏2,姜秀民1
(11上海交通大学机械与动力工程学院,上海 200240;21哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001)
摘 要:在利用热重法判断热解反应机理时,传统方法很难
确切推断反应的机理。为此,从热解曲线和动力学方程出
发,运用双外推法,得到了平均颗粒粒度为10.68Lm的元宝
山褐煤热解低温段部分的机理为Ant-iJander三维扩散方程;
同时对元宝山褐煤不同粒度煤样的热解特性进行了研究,分
析了升温速率和颗粒粒度对煤粉热解特性的影响。
关键词:超细煤粉;双外推法;热重分析;颗粒粒度;
热解机理
中图分类号:TQ530.2 文献标识码:A
1 前 言
煤的热加工是当前煤炭加工利用的最主要工
艺。煤热解机理的研究与煤的热加工技术(如气化、
液化、燃烧和碳化)有极为密切的关系。例如,煤的
热解是煤燃烧的一个重要初始阶段,对着火有极大
的影响,也影响到燃烧的稳定性及后期的燃尽问题。
煤热解机理研究的成果将对煤的热加工技术有直接
的指导作用。
在确定固相热分解反应机理的各种方法中,潘
云祥等提出了一种双外推法[1~2]。他们认为由于固
体样品自身的热传导造成固体样品内外以及固体样
品与周围气氛之间存在着温度差,因而在测定过程
中可以认为样品自始至终处于一种非热平衡状态,
由此计算出的有关动力学参数显然与热平衡下的真
实值有一定的偏差,这种偏差随样品加热速率的增
大而增大。因此,将加热速率外推为零,实现理论上
的热平衡状态,从而得到真实的动力学参数值
EBy0,它将反映出样品热解过程的真实情况。另外,
一个样品在不同转化率时,其表观活化能往往呈现
市政污泥与烟煤的混合热解特性实验研究
第３７卷第１期 ２０１４年１月 煤炭转化 Ｃ０ＡＬ ＣＯＮＶＥＲＳＩｏＮ ＶＯ１．３７ ＮＯ．１ Ｊａｎ．２０１４
市政污泥与烟煤的混合热解特性实验研究＊
高新勇Ｄ 金 晶 张 号Ｄ 董 振Ｄ 曾武勇Ｄ 孟 磊” 高文静”
摘 要 采用热重分析法对市政污泥（污泥ＳＺ）与大同烟煤（煤样ＤＴ）及其混合物进行了热解实验
研究．揭示了污泥ＳＺ和煤样ＤＴ及其混合物热解特性的异同，研究了污泥ＳＺ和煤样ＤＴ及污泥ＳＺ的掺 比量对两者热解特性的影响．结果表明，市政污泥的挥发分析出特性远好于烟煤；市政污泥和烟煤的热解 特性存在显著差异，主要表现在总失重率、失重速率及挥发分析出温度区间等；污泥ＳＺ与煤样ＤＴ的掺 混对两者的热解过程都有催化作用，而且各自最大催化作用时的掺比量也不相同；市政污泥与烟煤混合 物的热解特性与两者的混合比例有关．
关键词 市政污泥，烟煤，热重分析，热解特性，失重速率 中图分类号ＴＱ５３０．２
０ 引 言
目前污泥的处理方式主要有填埋、堆肥和热处
理等，其中填埋和堆肥均会占用大量的土地而且会 造成二次污染；热处理中的焚烧法虽然可以实现能
量的回收利用，但焚烧后会产生诸如二嗯英等有毒
有害气体，而污泥的热解作为一种污泥的无害化、减
量化和资源化处理方式，已经受到了越来越多的关 注．＿１ 污泥的热解反应十分复杂，若将一定量的污泥
混入到煤中，则能够改善煤的热解特性，催化煤的热 解过程． 热重分析是用于研究固体化学反应特性
的重要方法，通过热重实验的ＴＧ．ＤＴＧ曲线分析，
可以得到燃料的燃烧或热解等特性参数．热重分析 广泛应用于固体反应特性的研究．［３“］冉景煜等ｌ＿５ 采
用热重法进行了煤矸石和工业污泥的热解、燃烧特 性与机理研究；张文丹等＿６］对烟煤、造纸污泥及两者
｝昆配物的热解特性进行了研究；Ｂｉａｇｉｎｉ ｅｔ ａｌ 采用 热重分析仪考察了不同煤种和一种污泥在热解过程
中的挥发失重行为，并分析了热解动力学数据；另
生物质与煤热解特性及动力学研究
生物质与煤热解特性及动力学研究
朱孔远;谌伦建;马爱玲;黄光许
【摘 要】利用热重分析技术对4种常见天然生物质(核桃壳、木屑、玉米秸秆、小麦秸秆)和两种烟煤在高纯N2条件下的热解过程进行了分析,研究不同粒度级和不同升温速率对热解过程的影响,并用Coats-Redfern积分法对热解过程进行了动力学分析.结果表明,生物质热解失重主要温度段为200～450℃,烟煤为300～600℃,反应符合一级反应动力学模型,生物质活化能为50～80kJ/mol,煤为30～115kJ/mol;升温速率对热解特性的影响较大,提高升温速率,TG及DTG曲线向高温方向移动.
【期刊名称】《农机化研究》
【年(卷),期】2010(032)003
【总页数】5页(P202-206)
【关键词】生物质;煤;热解特性;动力学
【作 者】朱孔远;谌伦建;马爱玲;黄光许
【作者单位】河南理工大学,材料科学与工程学院,河南,焦作,454000;河南理工大学,材料科学与工程学院,河南,焦作,454000;河南理工大学,材料科学与工程学院,河南,焦作,454000;河南理工大学,材料科学与工程学院,河南,焦作,454000
【正文语种】中 文
【中图分类】TK6
0 引言
煤炭是主要的化石燃料，我国一次能源消费构成中煤炭比例超过2/3，在现有能源中占有重要的地位[1]。随着经济的发展，煤炭的消耗量还在不断的增长。另一方面，煤炭是不可再生的化石能源，煤炭燃烧可造成大气环境严重污染，因此研究洁净煤技术，开发利用生物质能等可再生能源意义重大，深受世界各国关注。
生物质是绿色植物经光合作用将太阳能转化为化学能储存于生物质内的能量，是仅次于煤、石油和天然气的第4大能源。每年生物质能源产量约1 400～1 800亿t(干重)，相当于目前总能耗的10倍[2]。生物质的硫和氮含量低、燃烧过程中生成的SOX，NOX较少，且燃烧时生产的二氧化碳相当于它在生长时需要的二氧化碳量，使燃烧时二氧化碳近似于零排放[3-5]。因此，开发利用生物质能源不仅能够缓解能源危机，而且能减轻环境污染和温室效应。
不连沟煤热解半焦燃烧特性研究
第9期 薛新巧等：不连沟煤热解半焦燃烧特性研究 ·3287·
不连沟煤热解半焦燃烧特性研究
薛新巧1，2，冯钰2，靳立军2，胡浩权2
（1宁夏工商职业技术学院化工系，宁夏 银川750021；2大连理工大学化工学院，煤化工研究所精细化工国家
重点实验室，辽宁 大连116024）
摘要：煤热解产生具有高利用价值的煤气和焦油，并伴随产生大量的热解半焦，燃烧是半焦的主要利用途径之
一。本文采用非等温热重分析法研究了热解条件（热解温度和停留时间）、热解气氛和燃烧升温速率对热解半焦
燃烧行为的影响，并利用Coats-Redfern积分法对半焦燃烧过程进行动力学计算。结果表明：热解温度对甲烷二
氧化碳重整与煤热解耦合过程半焦的燃烧反应特性有重要影响。随热解温度升高，半焦燃烧反应性呈下降趋势，
反应活化能逐渐增加，这与半焦中较低的挥发分成正相关。热解停留时间和热解气氛对半焦燃烧影响较小。与
在氮气中热解半焦相比，加氢热解和耦合热解半焦表现出几乎相同的燃烧特征和反应活化能。燃烧升温速率显
著影响半焦的燃烧特性，提高燃烧升温速率促使半焦燃烧反应在更高温度下进行。
关键词：半焦；燃烧特性；甲烷二氧化碳重整与煤热解；热重分析；动力学分析
中图分类号：TQ536.1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）09–3287–06
DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0375
Combustion characteristics of pyrolysis char of Buliangou coal
XUE Xingqiao1，2，FENG Yu2，JIN Lijun2，HU Haoquan2
（1 Department of Chemical Industry，Ningxia Vocational Technical Collage of Industry and Commerce，Yinchuan
含油污泥与煤共热解特性的研究
２０１２年９月 第２７卷第５期 西安石油大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉ ａｎ Ｓｈｉｙｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｓｅｐ．２０１２ Ｖｏ１．２７ Ｎｏ．５
文章编号：１６７３－０６４Ｘ（２０１２）０５－００８２－０４
含油污泥与煤共热解特性的研究
杨肖曦 ，李晓宇 ，程刚 ，冯洪庆 ，刘晓杰 ，马玉峰
（１，中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东青岛２６６５５５；２．中国石化青岛液化天然气有限责任公司， 山东青岛２６６４００；３．胜利发电厂，山东东营２５７０８７）
摘要：采用热重分析方法分别对含油污泥、煤及其混合试样在氩气气氛下的热解特性进行了实验研
究．分析了含油污泥、煤及其混合燃料的热解机理，通过对实验数据进行处理计算，确定了其表观活
化能、频率因子和质量平均活化能等反应动力学参数．实验结果表明：含油污泥与煤的热解过程分
为４个阶段，各阶段的热解反应十分复杂；在混合试样的热解过程中，含油污泥与煤在２００ ７００￣Ｃ
基本保持各自的热解特性，在７００ ｃ【二以上发生热解的协同作用，含油污泥一煤混合燃料热解温度范
围增大；各试样热解反应表观活化能计算结果与上述结论吻合；混合试样的质量平均活化能比含油
污泥和煤单一组分的都低，含油污泥与煤的混合热解在一定程度上形成了２种组分的互补和促进，
获得了一种热解性能更好的燃料．
关键词：含油污泥；煤；共热解；动力学参数
中图分类号：ＴＥ９９２．３；ＴＱ０１３．２ 文献标识码：Ａ
油田生产过程中产生大量的含油污泥，根据
《国家危险废物名录》，油田含油污泥属于危险废物
管理的范围，对油田周边环境造成极大的危害．因
此，污泥处理已经成为国内外研究热点．寻找妥善的
处置方式，对于油田的可持续发展和保护油区的生
态环境具有重要的意义．利用热分析技术分别研究
含油污泥和煤的热解特性近年来取得了较大进展和
不同变质程度炼焦煤的热解特性研究
不同变质程度炼焦煤的热解特性研究
莫宝庆; 白金锋; 刘洋; 周卫民; 徐君; 徐桂英
【期刊名称】《《辽宁科技大学学报》》
【年(卷),期】2019(042)005
【总页数】4页(P371-373,400)
【关键词】炼焦煤; 热重分析; 热解温度; 失重
【作 者】莫宝庆; 白金锋; 刘洋; 周卫民; 徐君; 徐桂英
【作者单位】辽宁科技大学 化学工程学院 辽宁 鞍山 114051
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ530.2
我国是世界第一炼焦大国，2018年全国焦炭产量为43 820万吨，同比增长0.8%［1］。在中国的炼焦煤资源中，优质炼焦煤中的焦煤占23.61%，粘结性较好的肥煤占12.81%［2］，两者之和占1/3稍多，而低变质程度的气煤和1/3焦煤却占全国炼焦煤资源的45.73%。故在优质炼焦煤资源紧缺的情况下，如何生产出满足炼铁质量需要的焦炭和扩大炼焦煤资源显得至关重要。
煤在焦炉炭化室中进行热解时发生复杂的物理变化和化学反应，即煤经过干燥脱吸、软化、熔融、流动、膨胀、固化和收缩而炼制成焦炭。炼制焦炭的过程也就是煤高温热分解或称煤高温干馏过程［3-4］，其热解机理对于合理利用和扩大炼焦煤资源具有重要的理论和实践指导意义。许多学者对煤的热解和结焦机理进行了大量的研究，但至今尚无一个成熟可靠的解释［5］。热重分析（Thermal gravimetric
analysis，TGA）是在程序控制温度下测量物质质量与温度关系的TG曲线，快速、准确地测量了不同加热温度的失重率［6-7］，对生产具有一定的指导作用。因此，研究不同变质程度炼焦煤的热失重行为是实现优化配煤炼焦和扩大炼焦煤源的理论基础。
本文以不同变质程度的炼焦煤为研究对象，采用热重分析法研究不同变质程度炼焦煤的热解特性，从而为深入研究煤的热解过程及配合煤炼焦提供理论参考。
1 热重实验
1.1 实验样品
实验选取了老万气煤、新建1/3焦煤、龙湖肥煤、滴道焦煤、张台子瘦煤5种不同变质程度炼焦煤进行实验，煤样的工业分析数据见表1。老万气煤的挥发分达48.40%，而瘦煤的挥发分仅为16.75%，其余煤种的挥发分介于两者之间。因煤的挥发分与其变质程度呈负相关性，故变质程度由高到低排序：张台子瘦煤＞滴道焦煤＞龙湖肥煤＞新建1/3焦煤＞老万气煤。
基于热重法的准东煤热解特性研究
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基于热重法的准东煤热解特性研究
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分法对不同反应级数下的准东煤热解动力学特性进行拟合袁选取拟合度最高的反应级数建立准东
煤热解动力学模型遥结果表明袁随着升温速率变大袁热失重速率曲线朝着高温方向偏移袁产生热滞后现象曰采用悦燥葬贼泽原砸藻凿枣藻则灶法计算频率因子时袁如果不加以判断袁就将渊员原圆砸栽辕耘冤项忽略袁将会
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