探究矿物质对煤热解气化过程中氮迁移的影响

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1、太原理工大学硕士学位论文矿物质对煤热解/气化过程中氮迁移的影响姓名：赵娅鸿申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：常丽萍2003.5.1太原理工大学硕士学位论文矿物质对煤热解／气化过程中氮迁移的影响摘要本论文采用程序升温和恒温实验法，比较系统的分析了煤热解，气化过程中温度、煤种、内在矿物质和添加物对N迁移的影响，并采用现代仪器分析技术(离子色谱、x．射线衍射光谱和元素分析等)定性或定量地分析了煤中氮在气相和固相中的分配情况以及添加物的存在形态，得到了如下结论。1)热解时内在矿物质在HCN和NH3的形成过程中起着重要的作用。程序升温热解时，酸洗脱灰煤比原煤释放的NH

2、3少，且NI--13的释放情况随煤中灰分含量的变化而变化，而HCN的形成不仅与矿物质的组分、形态有关，煤阶也是影响矿物质对HCN形成的催化作用的因素之一。2)恒温热解时，内在矿物质主要作用于最初的脱挥发分过程；平朔酸洗脱灰煤释放的HCN和Nit3都较原煤少，且随温度的升高而增大。3)平朔原煤加灰(800"C燃烧所得)后生成的HCN和NH3都减少，焦中氮的含量也减小：平朔酸洗煤加灰后HCN和NHa均增加，焦中氮的含量也增加；灰分对原煤和酸洗脱灰煤的作用机理不同，且加灰后都在不同程度上改变了氮的分配。’l太原理工大学硕士学位论文4)程序升温热解时，平朔原煤中添加铁后NH

3、3减小，且铁的添加量以0．2．0．5％的重量比最佳；恒温热解时，平朔原煤中加入铁后可以减小气相产物中HCN和NI-13的释放，这是内在矿物质与添加物铁共同作用的结果。5)从低阶煤到高阶煤，水蒸气气化时形成的NI-13都主要来源于焦中含氮物种的转化。6)水蒸气气化时，平朔煤酸洗脱灰后NH3的释放量减少，HCN的释放量增大，并一定程度上改变了氮的分配情况；添加物铁减小了HCN和NH3的释放。7)热解时，a．Fe不是影响氮迁移的唯一的铁形态，FeO(OH)和FeO也能影响氮化物的释放，且各种铁的形态对不同形式的氮化物作用方式不同；C02和H20气氛下气化时焦中铁元素的主要

4、物相为Fe304。关键词：煤，热解／气化，氮，矿物质，FeII太原理工大学硕士学位论文EFFECToFMINERALSoNTRANSFORMATIoNoFNlTROGENDURINGCOALPYRoLYSIS／GASIFICATIoNABSTRACTInthispaper，itisdiscussedthattheeffectofseveralfactorsonthetransformationofnitrogenduringcoalpyrolysisandgasification．TheCOalsampleinreactorWasheatedwithtwokinds

5、offashion—slowheatingratebytemperature—programmedandfastheatingrate．Thefactorsconcernedaretemperature，coaltype，inherentmineralsandadscititiousFe．Moreover，notonlytheyieldanddistributionofnitrogenfromcoalingasandsolidproducts，butalsothestateofadscititiousFeareanalyzedwithmodemanalyticins

6、truments，suchasIC，XRD，elementanalyzerandSOon．Someusefulresultsandconclusionsareacquired(obtained)asfollowings：1)MineralsincoalplayanimportantroleintheformationofHCNandNH3．DuringtemperatureprogrampyrolysisnotonlytheyieldofNH3fromdemineralizedcoalislessthanthatfromrawcoal．butalsoitchange

7、swithashmatterincoals；OIItheotherhand，HCNformationhaverelationwithcompositionandstatem太原理工大学硕士学位论文ofinherentminerals．coaIrankiSalsooneofkeyfactorswhichaffectHCNformation．21Mineralsincoalreactmainlyontheinitialdevolatilization．TheyieldsofHCNandNH3fromPingshuodemineralizedcoalislesstha