褐煤提質(zhì)及其快速熱裂解揮發(fā)分析出特性的研究.pdf

1、褐煤是一種煤化程度較低的煤種，具有高水分、高揮發(fā)分、低熱值、化學(xué)活性好、熱穩(wěn)定性差等特點(diǎn)，易風(fēng)化、碎裂、氧化自燃，不宜遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，多用于坑口電廠直接燃燒應(yīng)用，長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有得到更好的有效應(yīng)用。而我國(guó)褐煤資源相當(dāng)豐富，在煤炭資源日益緊張的情形下，褐煤的高效利用逐漸受到重視，褐煤的提質(zhì)加工利用技術(shù)成為當(dāng)今我國(guó)潔凈煤技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向。
　　 首先分別利用高溫高壓水熱改性和管式爐蒸發(fā)提質(zhì)兩種工藝對(duì)三種褐煤進(jìn)行改性提質(zhì)試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，

2、與蒸發(fā)提質(zhì)相比，“非蒸發(fā)”的水熱改性能更有效地脫除褐煤的高水分，降低揮發(fā)分和氧含量，增大固定碳含量和發(fā)熱量，使其煤階逐漸升高，大幅提高其綜合利用價(jià)值。
　　 較全面地對(duì)改性前后褐煤的顯微組分、孔隙結(jié)構(gòu)、微觀形貌等理化特性進(jìn)行了對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改性提質(zhì)過(guò)程中，褐煤中親水性含氧官能團(tuán)不斷減少，芳香碳結(jié)構(gòu)則逐漸發(fā)展、增加。與蒸發(fā)提質(zhì)的單一熱作用相比，水熱改性的高溫高壓協(xié)同作用使褐煤煤階提高的更顯著。改性提質(zhì)使得褐煤孔徑分布逐漸

3、向微孔方向發(fā)展，比表面積、平均孔徑和比孔容積呈現(xiàn)不同程度的下降趨勢(shì)。微觀形貌也發(fā)生了改變，提質(zhì)褐煤的表面變得輪廓分明，結(jié)構(gòu)更緊湊，煤質(zhì)更致密。
　　 利用快速熱解儀以5000℃/s的升溫速率分別考察了熱解終溫和改性提質(zhì)終溫對(duì)褐煤熱解小分子揮發(fā)分析出特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，原煤和提質(zhì)煤熱解氣組分均以CO和CO2為主，H2和CH4含量較低;當(dāng)熱解終溫為1000℃時(shí)，熱解氣低位熱值最高。對(duì)于水熱改性而言，隨著改性提質(zhì)反應(yīng)終溫的提高，熱解