資源描述：
《煤液化殘?jiān)臒峤馓匦匝芯俊酚蓵?huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、煤液化殘?jiān)臒峤馓匦匝芯空∫?以N2為載氣,流速為20mL/min,升溫速率分別為15,30,45和60℃/min,終溫1200℃的條件下,用TGA/SDTA851熱失重分析儀進(jìn)行了煤液化殘?jiān)臒峤馓匦栽囼?yàn)研究.實(shí)驗(yàn)得到了神華煤液化殘?jiān)鼰峤獾腡G和DTG曲線,表明煤液化殘?jiān)臒峤馐欠謨刹竭M(jìn)行的.在低溫段主要是神華煤液化殘?jiān)袚]發(fā)性的氣體溢出引起熱解失重;高溫段則主要是一些高分子有機(jī)質(zhì)的熱解過(guò)程.低溫段的熱解是主要的,它基本上熱解掉了神華煤液化殘?jiān)亓康?0%～40%.神華煤液化殘?jiān)鼡]發(fā)分含量很高且具有集中析出的特性,在240～370℃
2、區(qū)間內(nèi)可揮發(fā)物質(zhì)迅速熱解完畢.其在高溫段的熱解產(chǎn)率很小,只有總重量的10%～13%.隨著升溫速率的增加,低溫段和高溫段熱解的區(qū)分更加明顯,且使神華煤液化殘?jiān)臒峤猱a(chǎn)率提高.此外,還給出了不同升溫速率下的神華煤液化殘?jiān)鼰峤馓匦詳?shù)據(jù)和化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)?！∥覈?guó)化石燃料總資源約4116萬(wàn)億t,其中煤炭就占9516%,對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著極其重要的作用.但煤炭的開(kāi)采和利用也給生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞,其中最突出的就是土地塌陷和燃煤污染,后者包括大量的煙塵、CO,CO2,SOx,NOx和灰渣等的排放.煤通過(guò)加氫和加氫裂解反應(yīng)可以脫除絕大部分雜
3、原子,轉(zhuǎn)化成外觀類似石油的煤液體.由煤液體經(jīng)氣相加氫可以得到潔凈的和高熱值的燃料油,經(jīng)分離可以得到多種重要的化工產(chǎn)品.因此,煤液化是提高煤炭資源利用率和減輕燃煤污染的有效途徑之一[1].在煤液化工藝過(guò)程中,煤液化后得到的混合物分為氣體和殘?jiān)?通過(guò)觀察H-coal法所得殘?jiān)娘@微照片,發(fā)現(xiàn)最多的殘留物組分是一種多來(lái)源的亞微粒狀物質(zhì),其中10%為有機(jī)物,余者可認(rèn)為是細(xì)分散的黏土顆粒.另外一種主要的殘留物組分則是半焦,來(lái)自于煤液化過(guò)程中發(fā)生的脫氫縮合反應(yīng).對(duì)殘?jiān)M(jìn)行巖相分析發(fā)現(xiàn),有機(jī)體主要包含有液化原煤中未反應(yīng)的鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組以及大部分的絲質(zhì)
4、組、半絲質(zhì)組和碎片體煤巖以及氫化產(chǎn)物重新聚合的半焦[2]. 煤液化殘?jiān)袝r(shí)占原煤總量的30%,其中碳、硫和無(wú)機(jī)物含量較高[3].如此多的殘?jiān)繉?duì)液化過(guò)程的熱效率和經(jīng)濟(jì)性所產(chǎn)生的影響是不可低估的.煤液化殘?jiān)臒峤馓匦詫?duì)煤液化殘?jiān)娜紵蜌饣扔兄匾挠绊?深入研究煤液化殘?jiān)臒峤膺^(guò)程對(duì)煤液化殘?jiān)挠行Ю檬种匾?1 試驗(yàn)部分(1)試驗(yàn)樣品的制備 試驗(yàn)原料為取自神華集團(tuán)的神華煤液化殘?jiān)?取樣品300g在烘箱中進(jìn)行干燥(因?yàn)橐夯瘹堅(jiān)诔^(guò)180℃容易軟化,所以烘干溫度不能超過(guò)180℃,在本實(shí)驗(yàn)中樣品在105℃下恒溫2～3h),干燥后進(jìn)行
5、粉碎處理,粉碎到粒徑大約200目后取樣試驗(yàn),分析結(jié)果中Vad,Aad,FCad分別為44176%,17155%,37169%;Cad,Had,Oad,Nad,Sad(質(zhì)量百分含量)分別為75146%,4164%,4157%,1105%,2195%;Qnet,ad為321476MJ/kg.可以看出,神華煤液化殘?jiān)乃謳缀鯙?,干燥無(wú)灰基揮發(fā)分大于40%,灰分大于17%,發(fā)熱量也比較高.(2)TGA試驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)參數(shù) 用電子天平稱取樣品5mg,放入熱重分析儀進(jìn)行熱解試驗(yàn).試驗(yàn)采用瑞士的TGA/SDTA851熱失重分析儀包括氣路系統(tǒng)、重量傳
6、感器、熱電偶、樣品盤(pán)以及數(shù)據(jù)采集與分析圖1 熱失重分析儀Fig11 Sketchofthethermogravimetry系統(tǒng)(圖1).其基本原理是:樣品放在樣品盤(pán)中,樣品的近上方為熱電偶(樣品不能與熱電偶接觸),樣品盤(pán)掛在重量傳感器上隨時(shí)傳輸樣品盤(pán)中樣品重量.試驗(yàn)條件:升溫速率分別為15,30,45和60℃/min;氮?dú)饬魉贋?0mL/min;初始溫度室溫,終態(tài)溫度為1200℃;終溫處保留時(shí)間為10min.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析圖2 不同升溫速率下的熱解TG和DTG曲線Fig12 TGandDTGcurvesofShenhuacoalli
7、quefactionresidual(1)熱重分析 由圖2可以看出,神華煤液化殘?jiān)煌郎厮俾实腡G曲線很相似,在樣品開(kāi)始分解之前都有一個(gè)非常明顯的增重階段,大概要持續(xù)到90℃左右才能夠達(dá)到穩(wěn)定,這可能是因?yàn)闊嶂胤治鰞x內(nèi)氣氛溫度升高、壓力增大所致.隨著升溫速率的提高揮發(fā)分初析溫度變化不大,低溫段和高溫段各分解053第3期周俊虎等:神華煤液化殘?jiān)臒峤馓匦匝芯康闹兄箿囟纫不痉€(wěn)定.隨著升溫速率的增大,在達(dá)到每個(gè)階段分解結(jié)束之前,神華煤液化殘?jiān)氖е刂饾u增加,這說(shuō)明升溫速率的增大有利于煤液化殘?jiān)臒峤?并使熱解更加完全.另外,每條曲線都有兩
8、個(gè)明顯的下降階段,說(shuō)明煤液化殘?jiān)臒峤馐欠謨刹竭M(jìn)行的.在低溫段的熱解主要是神華煤液化殘?jiān)械母叻悬c(diǎn)油;而在高溫段則主要是一些有機(jī)質(zhì)、大分子化合物的熱解過(guò)程.在700℃時(shí)DTG曲線上有一個(gè)失重臺(tái)階,這是可能由
