褐煤热解改性提质过程及含硫气体释放规律实验研究

论文摘要

煤炭是我国最主要的化石能源，褐煤是我国煤炭资源的重要组成部分。随着优质高阶煤的短缺，如何高效低污染地利用褐煤资源已经成为世界各国学者的研究热点。褐煤具有高水分、高挥发分的特点，对褐煤进行温和热解能够有效提高褐煤发热量，使其能够达到烟煤的品质。对温和热解的反应气氛、反应温度、反应时间等进行合适的控制，能够在保证提质半焦品质的前提下对褐煤中的硫等污染物进行有效脱除。文中选取了内蒙古胜利褐煤和云南昭通褐煤两种在中国具有典型代表性的褐煤作为研究对象，研究了热解提质环境对褐煤提质半焦的半焦产率、发热量、挥发分等半焦特性影响。同时对褐煤半焦的脱硫率和褐煤热解提质过程中含硫气体释放规律进行了研究。论文中进行的实验分别的管式炉和流化床试验台架上进行，分别讨论不同提质环境对褐煤提质效果的影响。实验结果表明，随热解温度的升高，褐煤半焦产率逐渐减小，半焦发热量逐渐增大，挥发分残留率在温度高于400℃时大幅度下降；微氧气氛和有机气氛下对含硫气体的释放起到明显的促进作用；合适的反应时间能够获得较理想的褐煤提质结果，反应时间过长将会降低褐煤半焦产率和发热量，而对含硫气体的释放并不能起到明显的改善效果。针对内蒙古胜利褐煤和云南昭通褐煤，在管式炉的实验中，反应温度分别为350℃和400℃，反应时间为20分钟时，能够获得较好的提质效果；在流化床的实验中反应时间为5分钟就能够达到较好的提质效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 褐煤资源及利用现状
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文主要研究内容和研究方法
• 2 实验台架及方法
• 2.1 引言
• 2.2 煤种煤质分析
• 2.3 实验设备
• 2.4 实验分析方法
• 2.5 本章小结
• 3 不同提质环境下半焦产率产率和发热量变化规律
• 3.1 引言
• 3.2 对褐煤热解半焦产率和发热量的主要影响因素
• 3.3 反应气氛和反应时间对挥发份的影响
• 3.4 管式炉和流化床实验结果对比
• 3.5 本章小结
• 4 不同提质环境下硫的释放行为研究
• 4.1 引言
• 4.2 不同提质环境褐煤半焦脱硫率变化规律
• 4.3 管式炉和流化床实验中提质半焦脱硫率结果对比
• 4.4 不同提质环境含硫气体释放规律
• 4.5 本章小结
• 5 全文总结及建议
• 5.1 本文的主要研究成果
• 5.2 进一步工作及建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录 1 攻读硕士学位期间发表的论文目录