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文檔簡介
1、煤層氣(CMM)是一種新型的清潔能源,它是一種與煤伴生并以吸附狀態(tài)的形式存儲于煤層中的非常規(guī)天然氣。煤層氣因混有空氣而在利用的過程中受到了很大的制約,常溫常壓下,CH4在空氣中的爆炸極限為5~15%,隨著溫度和壓力的升高,爆炸極限將迅速擴(kuò)大。增加對煤層氣的利用首要解決的技術(shù)問題是脫氧。目前煤層氣脫氧方法有很多種,本研究采用的是將煤矸石作為煤層氣脫氧材料,降低了煤層氣脫氧成本,也使煤矸石得到利用,同時也減少了煤矸石對環(huán)境造成的污染。
2、> 本文考察了管式爐和微波加熱爐加熱煤矸石對煤層氣脫氧兩種工藝,通過改變溫度、氣體流速、煤矸石顆粒大小對工藝進(jìn)行了優(yōu)化,同時考察了煤矸石在煤層氣氣氛下的燃燒特性和燃燒動力學(xué),為脫氧工藝在工業(yè)應(yīng)用上提供了參考,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
(1)脫氧過程中加熱溫度和氣體流速都是影響脫氧效果的重要因素,隨著溫度的升高產(chǎn)品氣中O2的脫除量逐漸增大,當(dāng)溫度過高時CH4的損失量也會明顯增大。低流速時CH4的損失量也會增大,流速過高時易導(dǎo)致
3、O2脫除效率降低,而煤矸石粒徑的大小對脫氧效率的影響不大。
(2)煤層氣脫氧過程中,CH4的損失主要是CH4的裂解反應(yīng)所致,較高的溫度有利于煤層氣中的O2與煤矸石中的碳反應(yīng),但溫度過高時也增強了CH4的裂解,使得CH4的回收率降低。
(3)管式爐脫氧實驗中最佳的工藝條件是溫度為650℃,流速為250ml/min;微波加熱煤矸石脫氧的最佳工藝條件是溫度為650℃,氣體流速為300ml/min。通過加熱煤矸石和加熱焦炭脫
4、氧實驗的對比,認(rèn)為焦炭的脫氧效率高于煤矸石的脫氧效率,但CH4的損失率也相對較大。
(4)煤矸石在煤層氣氣氛下燃燒時,Ti、Tb和Tmax的值都隨著O2濃度的增加而減小,但(dW/dt)max和(dW/dt)mean的值都隨著O2濃度的增大而增大。煤矸石在煤層氣氣氛下與在具有相同O2濃度的O2/N2氣氛下燃燒時失重量存在一定的差別,煤矸石在煤層氣氣氛下的失重量偏小,這主要是CH4存在的影響。
(5)當(dāng)煤矸石在煤層氣氣
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