不同热解方式下长焰煤的热解特性研究比较.pdfVIP

第 2期 (总第 165期) 煤 化 工 No．2(TotalNo．165) 2013年 4月 CoalChemicalIndustry Apr．2013 不同热解方式下长焰煤的热解特性研究比较 李爱蓉l_，吴道洪 ，王其成 ，张 锴 ，刘伟伟 (1．北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，北京 102200； 2．华北电力大学 (北京)，北京 102206) 摘 要 为提高长焰煤热解转化率 ，研究其热解过程和机理 ，采用格金干馏设备 、固定床和间歇蒸气流化 床 3种不同热解装置，分别进行长焰煤的低温热解实验。研究结果表明，格金干馏实验中液体产率较高；在固定 床低温热解装置中，煤颗粒达到完全热解需要的时间长，热解气体产物中氢气的产率高；在间歇蒸气流化床中， 煤颗粒的热解反应速度快 ，但受热解过程 中流化气吹损的影响，半焦产率低 ；热解气体的组成和分布也随热解 气氛而改变，在水蒸气气氛条件下，水蒸气可能参与大分子烃类物质的部分反应 ，热解气体 中cH4和C：以上小 分子烃类物质C口Hl总含量降低，C0和C0含量增高。 关键词 长焰煤，热解 ，格金干馏 ，固定床 ，蒸气流化床 文章编号：1005—9598(2013)一02—0012—04 中图分类号 ：TQ530．2 文献标识码 ：A 谱联用实验为基础 ，分别使用格金标准热解仪器、固 引 言 定床低温热解装置和间歇蒸气流化床热解装置进行 了长焰煤的热解实验研究 ，探讨 了不同热解方式、条 煤的热分解过程不仅受煤 自身性质 (煤化程度 、 件对长焰煤热解产物组成 、产率和性质的影响。 颗粒大小、孔 隙结构等)的影响，也受外在热解条件 (加热速率 、热解终止温度、热解气氛和热解压力等)的 1 实 验 影响[1]。研究不同热解条件对热解产物焦油、煤气产率 和组成及半焦性质的影响，分析煤的热解过程和机理， 1．1 煤样和煤质分析 有助于加深对煤结构和组成的了解，提高热解转化率， 本实验采用长焰煤作热解原料煤 ，并对取样进行 为煤的高效洁净综合利用提供理论和技术指导 [2]。 工业分析、元素分析和热值测定 ，为后续长焰煤 的热 本研究以长焰煤为热解研究对象，以热重与质 解实验研究提供基础物性数据 ，煤质分析结果见表 1。 1．2 热重一质谱联用实验 条件下热解实验的开展提供热解参数选择范围的参 用 Q600型SDT同步热分析仪监测长焰煤的热失 考数据。 重过程 ，用Ms质谱分析仪在线连续检测热分解过程 在热解过程 中，将析出气体产物的出口与质谱仪 中析出产物的种类 、数量随时间的变化趋势。热重 一 的毛细管相连 ，用Ms质谱分析仪可获得析出气体的 质谱联用实验的目的是为后续长焰煤不同热解方式 、 质谱图。质谱仪轰击气体分子的电子束能量为 70eV， 收稿 日期 ：2012—12—19 作者简介：李爱蓉 (1979一 )，女，四川成都 ，助理研究员，博士后，2002年本科毕业于四川大学 ，主要从事低变质煤高效洁 净转化综合利用的研究，E-mail：lijuair0n 163．com。 2013年4月 李爱蓉等 ：不同热解方式下长焰煤的热解特性研究比较 13 可检测出质核 比(m／e)介于 1到 200间的物质 ，质谱 少量 cH和N。等)过程 ，水是该温度范围的主要产物 ， 分析结果如图 1所示 (图 1中纵坐标为以 10为底的 对应脱水温度为 109℃，失重率为3．06％。随着热解 对数坐标 ，每条曲线代表不同质核比)。