用热分析技术研究煤的热解特性.pdf

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1、第41卷第3期应用化工Vo1．41No．32012年3月AppliedChemicalIndustryMar．2012用热分析技术研究煤的热解特性解凤霞，张欣欣，张丹(西安工程大学}环境与化学工程学院陕西西安710048)摘要：用热分析技术研究了自洗蒙古煤和乌煤在氮气中的热解特性，探讨了升温速率和煤样粒径对热解过程的影响，根据煤热解产物释放特性指数r的大小来确定两种煤的热解性能。结果表明：同一升温速率下，自洗蒙古煤的热解特性要好于乌煤；同一种煤，升温速率越高，r值越大，热解特性越好。应用不同升温速率下的热解曲线计算出两种煤热解过程的动力学参数。用等转化率法

2、求得热解过程的活化能；用主曲线法确定失重过程的最可几机理函数。关键词：煤；热解特性；热分析法；动力学j中图分类号：TQ531文献标识码：A文章编号：1671—3206(2012)03—0430—05StudyonthepyrolysischaracteristicsofcoalusingthermalanalysistechniqueXIEFeng—xia，ZHANGXin—xin．ZHANGDart(CortegeofEnvironmentandChemicalEngineering，Xi’B．nPolytechnicUniversity，Xi’an71

3、0048，China)Abstract：ThepyrolysischaracteristicsofZixiMongoliacoalandWucoalwereinvestigatedusingthethermogravimetry(TG)techniqueinN2atmosphere．Theinfluenceofpyrolysiswithdiferentheatingrateanddiferentparticlesizewasdiscussed．Accordingtothereleasepropertyindex(r)ofpyrolysisproductso

4、ftwokindsofcoal，thecoalpyrolysispropertywasdetermined．Resultsshowedthatpyrolysischaracteris-ticsofZixiMongoliacoalwasbetterthanthatofWucoalwiththesameheatingrate．Forthesamecoal，thehighertheheatingratewas，thebetterthepyrolysischaracteristicsofthecoalwas．Pyrolysiskineticparametersof

5、twokindsofcoalwereobtainedbasedonthepyrolysiscurves．Theiterativeiso—conversional。methodswasappliedtocalculatetheactivationenergyEandthemostprobablemechanismfunctionG(OL)wasdeterminedbymeansofthemasterplotsmethod．Keywords：coal；pyrolysischaracteristics；thermalanalysis；kinetic煤热解是指煤在

6、惰性环境中受热脱去挥发分。论。由于煤的热解过程复杂，并且热解过程对煤的气化、本文用热分析技术探讨了升温速率和粒径对自液化和焦化有着重大的影响⋯，因此深人研究煤的洗蒙古煤和乌煤的热分解韵影响。应用热解产物释热解过程对完善煤的燃烧技术具有重要的意义。本放特性指数r来确定煤的热解特性，r值越大煤的热文运用热分析技术之一热重技术，即在程序控温下，解特性越好。根据非等温动力学模型，得出两种通过测量两种煤的质量随温度的变化关系来研究煤煤热解过程的动力学参数：用转化率法计算活化能，的热解情况。主曲线法确定最可几机理函数，最后根据活化能和目前以煤热解为基础的热、电、气多联

7、产技术的机理函数确定速率方程中的指前因子。该方法用于研究和开发已受到世界上许多国家的重视，国内外研究煤的热解机理未见文献报道。这些基本数据对学者对煤热解过程的研究取得一定的成就，煤的热于把握煤的热解特征和规律具有一定意义。加工是煤炭加工技术中最重要的工艺，故研究煤的热解具有一定的现实意义-2。，但由于煤本身的多1实验部分样性、复杂性及不均一性，煤热解的影响因素繁多，1．1：原料与仪器热解产物的生成交叉重叠J，迄今没有形成统一理乌煤和自洗蒙古煤由包头钢铁集团有限公司提收稿日期：2011—12—23修改稿日期：201202—05基金项目：西安工程大学校博士基金

8、资助项目(BS0902)作者简介：解凤霞(1973一)，女，山西芮