高温高压下煤的热解及气化特性的实验研究

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发展洁净煤技术,提高我国煤炭利用效率、减少煤炭直接燃烧带来的环境污染的主要途径之一是研制和推广应用煤炭气化技术。当前煤气化技术大容量、高效率的发展趋势使得高温高压的气流床煤气化技术成为我国煤炭利用技术的关键性技术。而有关高温高压下的煤和焦的化学和物理特性对煤气化反应活性的影响的研究和应用十分欠缺,需要研究在高温高压的气氛下中国典型煤种的煤热解、气化的特性,为我国煤气化技术的发展提供强有力的理论和数据支撑。本文使用热重分析法(TGA)研究我国的典型煤种在高温高压条件下的热解、气化特性,针对热解终温、升温速率、压力、煤种、煤量等影响热解效果的因素,选取神府、合山、平寨、小龙潭四种煤样进行了常压、0.8、1.5、3、5MPa等压力,终温650、800、1000℃的热解实验。根据热解实验所得的TGA曲线,对煤的热解特性进行了分析。对实验数据进行处理,采用积分法求出了反应动力学常数表观活化能E和指前因子A,探讨了反应机理。探讨了常压及加压下神府煤样在CO2气氛下的气化特性,根据气化实验所得的TGA曲线,对升温速率、终温、压力等影响因素进行了分析。对实验数据进行处理,求出了反应动力学常数E和A,探讨了反应机理。通过本文对高温高压下煤的热解特性和煤的CO2气化特性的研究,为高温高压的煤气化技术的发展提供数据,建立一定的理论基础,有助于今后进一步的深入研究。
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