陕北油房梁煤与生物质共热解研究.pdf

《陕北油房梁煤与生物质共热解研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第43卷第1期煤化工Vo1．43No．12015年2月CoalChemicalIndustFeb．2015陕北油房梁煤与生物质共热解研究刘丹，王-7波，王汝成，闫朋辉，孔少亮，郝婷(陕西延长石油(集团)有限责任公司碳氢高效利用技术研究中心，陕西西安710075)摘要在N气氛下，利用热重分析仪对生物质与陕北油房梁煤混合热解特性进行研究，重点考察了生物质混掺比对煤热解的影响。结果表明：相同升温速率下，生物质与煤在热解过程中表现出明显不同的热解特征；生物质与煤以不同掺混比进行共热解时，得到的共热解曲线分段呈现出生物质与煤单独热解的特性，且热解残余同体量与

2、掺混比呈线性关系；此外，对比混合物共热解的实际特征曲线与理论计算曲线，发现实际DTG曲线也与理论计算的DTG曲线基本重合。从上述结果可预测，在热重反应器同步升温情况下，生物质与煤在共热解过程中不存在协同作用。关键词油房梁煤，生物质，单独热解，共热解，TG，DTG文章编号：1005—9598(2015)一O1—0032—05中图分类号：T0530．2文献标识码：A煤的热加工转化是煤炭清洁利用的一种重要途本研究采用热重分析法，在相同升温速率条件径。其中热解是煤炭热转化过程(包括燃烧、气化、液下，对生物质与陕北油房梁煤单独热解及共热解行为化等)的基础和必

3、经阶段，通过热解可以获得不同化进行研究。从热解速率及热解残余固体量与掺混比关学品和液体燃料。但由于煤的H／c低、挥发分少，系等方面，探讨不同生物质与煤在共热解过程中是否其热解液体收率低、半焦收率高(>50％)。为了提高液存在协同作用。体收率，需要在富氢条件下进行热解或共热解。生物质作为一种可替代能源，具有可再生、污染1实验小、可减少cO排放等优点。但由于生物质能量密度低，直接利用存在很多缺点，因此需要通过加工转化1．1实验原料及性质将其变为高品位能源加以利用j。生物质为富氢物本实验选用陕西及周边常见的3种生物质秸秆、质、挥发分含量高，其热解主要产物

4、以气相组分为主木屑、核桃壳与陕北油房梁煤为原料，经过干燥粉碎(包括生物油与不凝气)。在共热解过程中，生物质可后过60目标准筛，选取目数大于60目部分，按照不以作为供氢物质与煤可能发生协同作用，从而提同的掺混比进行机械混合，进行共热解实验。所选原高焦油收率，也可以减少煤单独使用带来的环境问题。料的基本性质分析见表1。表1生物质与煤的基本性质元素分析(ad)／％H／r业分析(ad)／％弹筒发热量、”CHNS0⋯MVAFCQ／klJkg油房梁煤71．484．571．O00．4210．490．776．9031．975．1455．9928．53秸秆41．79

5、5．630．560．1743．561．622．8672．475．4319．2419．32术屑48．975．900．170．1442．411．452．4181．57微量16．022O．34核桃壳50．7l5．790．180．1740．401．372．7578．39微量18。862O．30注：0的含量利用差减法得到，计算公式：0~=100一朋-,4一c一一N舢～S。收稿日期：2014—1O—O7作者简介：刘丹(1987一)，女，陕西西安，助理工程师，硕士，2010年本科毕业于中国矿业大学(北京)应用化学专业，主要从事煤的清洁利用和高效转化方面的研究，E

6、-mai1：ldan0602@126．con1。2015年2月刘丹等：陕北油房梁煤与生物质共热解研究一331．2实验条件从图1看出，煤在400℃左右开始热解，其热解热重仪器：梅特勒一托利多TGA1热重分析仪。温过程比较缓慢，整个温度范围内都有不同程度的热度范围室温～1100℃，升温速率0．02℃／min～250℃／解。当DTG曲线峰值为0．053％／min时，对应的热解min；天平称量范围1g，天平灵敏度0．Ig，内置砝温度为468℃，热解过程中的失重量为34％。而生物码自动校正，配有恒温水浴，使天平处于22℃左右恒质在200℃左右已经开始热解，在

7、200℃～400℃范温环境；仪器炉体水平放置，可克服“烟囱效应”。仪器围内，TG曲线上呈现显著的失重过程，之后失重变配置了STAReEvaluationSofeware分析软件，记录缓，这与生物质的组成有关。生物质主要由半纤维素热解过程中质量随时间(或温度)的变化规律，以获得与纤维素、木质素等组成，半纤维素与纤维素容易热热解的特征曲线及参数。解，对应TG曲线上快速失重阶段，而木质素组成复实验条件：升温速率30℃／min；热解终温1000杂，其热解温度范围较宽，对应TG曲线上缓慢失重阶℃；热解气氛为高纯N(99．999％)，流量50mL／min；天段

8、_9]。3种生物质(秸秆、木屑、核桃壳)在最大失重速平保护气也为N，流量20mL／min；样品坩埚为A10。率下，对应的温