探索煤和廢橡膠粉的共熱解研究

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時間:2019-03-19

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1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文煤和廢橡膠粉的共熱解研究姓名:武明華申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:張秋民20070601大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文分別在固定床反應(yīng)器和固體熱載體法快速熱解裝置上對錫林郭勒褐煤、神木煙煤和沈陽廢橡膠粉進行了熱解及共熱解研究。主要研究目的是考察了兩種煤樣分別和廢橡膠粉共熱解的過程中是否存在協(xié)同效應(yīng),實驗結(jié)果證明了協(xié)同效應(yīng)的存在。首先對原料進行了熱重及熱解動力學(xué)分析。熟重實驗表明:錫林郭勒褐煤、神木煙煤和廢橡膠粉的熱解區(qū)間都在40012~500"C之間,接近重合。它們的

2、熱解進程基本同步,具備了發(fā)生協(xié)同作用的條件。錫林郭勒褐煤與廢橡膠粉熱解動力學(xué)對比分析表明:兩者的反應(yīng)級數(shù)、活化能接近,在熱解動力學(xué)方面具有相似性。在以N2為載氣的惰性氣氛下,實驗在固定床反應(yīng)器上考察了熱解溫度、恒溫時間、載氣流速以及摻混比例等對原料煤樣和廢橡膠粉熱解和共熱解的影響。實驗結(jié)果表明:原料的較佳熱解條件為:錫林郭勒褐煤、神木煙煤、沈陽廢橡膠粉的較佳熱解溫度分別為540℃、550℃、490℃,恒溫時間2Groin、載氣流量0.3slm。共熱解實驗結(jié)果表明:當廢橡膠粉質(zhì)量分數(shù)為30%時,錫林郭勒褐煤

3、和廢橡膠粉共熱解的較佳溫度為490"12,油產(chǎn)率為23.10%;當廢橡膠粉質(zhì)量分數(shù)為20%時,神木煙煤和廢橡膠粉共熱解的較佳熱解溫度亦為490℃,油產(chǎn)率為20.06%。分別比理論計算值高出17.86%和12.5l%,增油現(xiàn)象明顯,存在協(xié)同效應(yīng)。在固定床實驗研究基礎(chǔ)上,實驗考察了熱解溫度及摻混比例在固體熱載體法快速熱解實驗裝置上對錫林郭勒褐煤和廢橡膠份單獨熱解及共熱解的影響。通過對焦油產(chǎn)率計算和焦油品質(zhì)的分析進一步證明了共熱解過程中協(xié)同效應(yīng)的存在。同時,研究并得到了焦油產(chǎn)率、生成煤氣各組分產(chǎn)率及各半焦和焦粉

4、產(chǎn)率隨溫度變化規(guī)律。針對原料煤和廢橡膠粉熱解焦油組成復(fù)雜的特點,采取萃?。鶎游?GC/MS相結(jié)合的方法對焦油組分進行了分析,將焦油樣分離為瀝青質(zhì)、酸性分、脂肪類、芳香類和極性分五個不同的族分,并對主要的族分進行了FTIR或GC/MS分析。結(jié)果顯示:共熱解改善了焦油的品質(zhì),使得焦油組分更加輕質(zhì)化,從而從更深層次上證明了共熱解過程中協(xié)同效應(yīng)的發(fā)生。關(guān)鍵詞:煤;廢橡膠粉;共熱解;固定床;固體熱載體煤和廢橡膠粉共熱解研究Co-pyrolysisofCoalandWasteRubberPowderAbstract

5、ThePyrolysisandcopyrolysisofXilinguolelignite,ShenmubitumiteandShenyangwasterubberpowderwerestudiedwithafixed-bedexperimentequipmentandtherapidpyrolysiswithsolidheatcalTier.Themainpurposeisthatthes).Il豇geticeffectisresearchedbetwe圮nthetwoabovecoalsandwast

6、erobberpowderduringtheireopyrolysisprocess.Andtheresultshowedthatthesynergeticeffectisexisted.Thermo-gravimetricandpyrolysiskineticswasanalyzedfirst.Throughthermo-gravimetricexperiment,thepyrolysisrangeisthesame(400℃~500'(2),thepyrolysisprocessisalmostsyn

7、cllronous.SothesynergeticeffectmaybeexistedbetwecnXilinguoleligniteandwasterubberpowder.Thesamephenomenonisfoundbe“嗍Shenmubitumiteandwasterobberpowder.Throughcontrastiveanalysisofpyrolysiskinetics;thereactionorderandactivationenergyofXilinguoleligniteandw

8、asterubberpowderiscloser,theym'esimilarinthepyrolysiskinetics.PyrolysisandeopyrolysisexperimentiScarriedoutwithXilinguoleligrlite,Shenmubitumiteandwasterubberpowderinasetoffixe.d-bedpyrolysisequipment.Temperature,ti

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