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《探索神府煤在不同氣氛下的催化熱解反應(yīng)性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文神府煤在不同氣氛下的催化熱解反應(yīng)性研究姓名：雷玉申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：周安寧@論文題目：神府煤在不同氣氛下的催化熱解反應(yīng)性研究專業(yè)：化學(xué)工藝碩士生：雷玉(簽名)指導(dǎo)教師：周安寧(簽名)摘要神府煤低溫干餾生產(chǎn)輕質(zhì)焦油及蘭炭工業(yè)目前已成為陜北的支柱產(chǎn)業(yè)，但現(xiàn)行蘭炭生產(chǎn)技術(shù)存在煤氣熱值低，焦油收率低和半焦質(zhì)量難控制等缺點。因此，開展神府煤熱解新技術(shù)研究對提升陜北蘭炭工業(yè)技術(shù)水平，提高神府煤的利用效率有著重要的理論及實際意義。-1本文選用神府3煤，研究其在固定床反應(yīng)器中不同反應(yīng)氣氛條件下的催化熱解反應(yīng)性。探
2、討了過渡金屬氧化物催化劑對神府煤的加氫熱解過程的催化作用，篩選出適于神府煤在不同反應(yīng)氣氛（N2、H2、CH4、H2/CO）中催化熱解催化劑。采用熱重分析方法研究了Fe2O3和MnO2等催化劑對神府煤熱解過程的影響，并探討了神府煤催化熱解動力學(xué)。Fe2O3和MnO2對神府煤熱解具有一定的催化作用，熱失重率提高約6%。催化熱解具有兩個強烈熱分解的溫度范圍，分別在320~530℃和656~745℃。第二個熱分解溫度區(qū)的存在及失重率僅與催化劑存在與否有關(guān)，與催化劑的種類無關(guān)。神府煤Fe2O3和MnO2催化熱解過程符合一級單一反應(yīng)動力學(xué)模型，活化能和頻
3、率因子存在補償效應(yīng)。在氮氣氛及無催化劑條件下，隨著熱解終溫升高，焦油收率由600℃時的3.98%增加至800℃時的8.03%，煤氣中H2生成量由600℃時的0.414mmol/g?coal增加至750℃時的8.100mmol/g?coal。H2、CH4和H2/CO氣氛中熱解時，焦油收率普遍增加，其中甲烷氣氛中600℃時，焦油收率就可達到8.35%，700℃時，焦油收率最高，約為10.61%，煤氣中CO、CO2生成量均隨溫度升高而降低，主要成分H2的生成量由650℃時的7.681mmol/g?coal增加至750℃時的8.145mmol/g?c
4、oal；氫氣氛800℃時，焦油收率最高，為10.97%，煤氣中CH4生成量僅為2.38mmol/g?coal，在750℃時CH4生成量最高，為6.853mmol/g?coal；合成氣氣氛750℃時，焦油收率最高，為8.80%，煤氣中CO2生成量由650℃時的3.502mmol/g?coal減少至750℃時的1.058mmol/g?coal。在750℃時，氫氣氛及無催化劑條件下，隨著氫氣流速的增加，焦油收率由50mL/min時的6.23%增加至200mL/min時的15.31%。用機械球磨方法制備了不同摩爾比的Fe2O3和MnO2雙組分催化劑（
5、M-Fe/Mn），同時用共沉淀法制備了不同摩爾比的Fe2O3、MnO2和MoO3三組分催化劑（CP–Fe/Mn/Mo）。在MnO2催化劑存在下，于750℃，氫氣氛中，神府煤催化加氫熱解的焦油收率最高可達到12.62%，甲烷氣氛中焦油收率達到13.42%；在750℃時，在Fe2O3催化劑存在下，甲烷氣氛中焦油收率達到12.99%；在750℃時，甲烷氣氛M-Fe0.6/Mn0.6催化劑存下，焦油收率提高至13.01%；于750℃時，氫氣氛中CP-Fe1/Mn0.2/Mo0.5催化劑存在下，焦油收率約為11.00%，甲烷氣氛中，則焦油收率約為10.
6、48%。XRD研究表明，F(xiàn)e2O3催化劑主要以Fe2O3或者鐵碳（Fe23C6）的形式存在于半焦中。2+MnO2以還原態(tài)的MnO存在于半焦中。MoO3也是以碳化物的形式存在于半焦中。關(guān)鍵字：神府煤；反應(yīng)氣氛；催化熱解；反應(yīng)性研究類型：應(yīng)用研究Subject：StudyonReactivityofCatalyticPyrolysisofShenfuCoalinDifferentReactiveGasSpecialty：ChemicalTechnologyName：LeiYu（Signature）Instructor：ZhouAnning（Sig
7、nature）ABSTRACTPreparationoflight-tarandcharwithShenfucoalbypyrolysisandcharproductionhavealreadybecomethepillarindustryinnorthofShaanxiProvince.However,charproductiontechnologyexiststhedisadvantagesoflow-heatvaluegas,lowyieldoftaranddifficultytocontrolthequalityofchar.Ther
8、efore,thestudyofnewpyrolysistechnologyofShenfucoalhasimportanttheoreticalandpracti
