預(yù)處理對褐煤結(jié)構(gòu)及低溫熱解特性的影響.pdf

1、低溫熱解是褐煤高效利用的一個有效途徑。褐煤熱解過程中，含氧官能團之間由于氫鍵的存在會發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，而礦物質(zhì)中的可交換離子可充當交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)點，生成二氧化碳和水，使焦油產(chǎn)率下降。水在熱解過程中需要吸收熱量用于蒸發(fā)，同時參與煤的熱解反應(yīng)。
　　本文通過熱重及實驗室自制固定床熱解反應(yīng)器，考察了反應(yīng)釜熱壓干燥和固定床氣氛干燥等預(yù)處理方式對褐煤物理化學結(jié)構(gòu)及熱解特性的影響。并對酸洗脫灰、預(yù)熱及溶脹等預(yù)處理方式對褐煤熱解的影響進行了驗證。主

2、要結(jié)果如下：
　　1、酸洗預(yù)處理的影響。酸洗脫除灰分使羧酸鹽轉(zhuǎn)化為羧基，減少熱解過程中由礦物質(zhì)引起的交聯(lián)反應(yīng)，并且酸洗褐煤表面形成新孔道，有利于揮發(fā)分的逸出，減少二次反應(yīng)。熱解水及二氧化碳產(chǎn)率降低，焦油產(chǎn)率從6.88％提高到8.57%，提高了1.69個百分點，但焦油品質(zhì)降低。
　　2、預(yù)熱和溶脹的影響。預(yù)熱和溶脹能夠破壞褐煤中的氫鍵，使氫鍵重新分布，減少熱解過程中的交聯(lián)反應(yīng)，抑制二氧化碳和水生成。溶脹可使褐煤的比表面積減小，

3、平均孔徑增大，但褐煤的主體結(jié)構(gòu)基本不發(fā)生變化。預(yù)熱后，褐煤焦油產(chǎn)率從6.88%提高到7.23%，提高了0.35個百分點，焦油正己烷可溶物產(chǎn)率提高了2.18個百分點。預(yù)熱酸洗褐煤比酸洗褐煤熱解焦油產(chǎn)率提高了0.7個百分點，從8.57%提高到9.27%，焦油正己烷可溶物產(chǎn)率提高了2.49個百分點。使用甲醇、四氫萘及四氫呋喃溶脹后，褐煤熱解焦油產(chǎn)率分別提高了0.97、0.92和0.65個百分點，焦油正己烷可溶物產(chǎn)率分別提高了4.52、1.36

4、和2.2個百分點。
　　3、水分及干燥預(yù)處理的影響。
　?。?）水分能夠參與褐煤熱解反應(yīng)，但水分吸熱蒸發(fā)，會延長揮發(fā)分停留時間，使二次反應(yīng)加劇。熱解焦油及正己烷可溶物產(chǎn)率隨水分含量的增加，呈先上升后下降的趨勢，水分含量在17.32%時，焦油產(chǎn)率及正己烷可溶物產(chǎn)率達到最大，熱解水及二氧化碳產(chǎn)率隨水分增高而降低。
　　（2）熱壓干燥溫度是影響褐煤干燥的主要因素。熱壓干燥破壞褐煤氫鍵等非共價鍵，減少熱解過程交聯(lián)反應(yīng)。在干燥溫