煤热解过程中热解气停留时间对热解产物的影响

《煤热解过程中热解气停留时间对热解产物的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据浙江大学硕士学位论文致谢回首初临西子湖畔、老和山脚之时，只觉得白驹过隙、逝者如斯夫。山下的两年多时光非常美好，无论是在热能所大铁门实验室，还是从山脚下的F201办公室，到教七影视厅209，再到出版社215。在这里要特别感谢那些帮助过我的人们。特别感谢王勤辉教授和方梦祥教授，王老师知识丰富，治学严谨，给我树立了一个学习榜样，从课题选题、实验装置设计、实验研究、工作方面都给予了我非常多的帮助。方老师为人友善，认真负责，在科研上、生活上也给予了我非常多的帮忙。感谢循环流化床课题组的岑可法院士、倪明江教授、骆仲泱教授、施正伦研究员、程乐鸣教授、高翔教授、周劲松教授、王树荣教授、余春江副

2、教授、肖刚副教授等各位老师在我读硕期间给予的帮忙和指导，你们的科研精神和高尚品德让我收益匪浅。感谢财务处的黄贵芝、王诗依、龚玲玲和工作间的李师傅、徐师傅在各方面的帮忙。特别感谢杨玉坤、郭志航、朱凯、胡召永、贾鑫在科研中给予的帮忙，感谢同课题组的荣鼐、张睿、赵亮、樊宏韬、孟永杰、叶超、熊园斌、唐佳，我会记住我们在同一个课题组中奋斗的时光，记住我们一起做过的大实验。祝你们科研顺利，硕果累累。感谢热能硕士1201班的全体同学，包括车宇、龚彬、洪巧巧、黄磊、江文敏、蒋一奇、李均、李敏、鲁梨、孟永杰、沙东辉、史建勇、孙武星、孙洋洋、覃睿、王准、吴越琼、夏良燕、徐秀林、许霖杰、严亮、游淑淋、俞晋频

3、、张军、赵华锋、邹阳军。我们在办公室里留下了很多欢声笑语，我们在实验室里借过扳手借过乙醇。希望每个人都前程似锦。感谢2舍3099的朱洁丰、张晓林、林振敏。你们陪伴我度过了这两年多的时光，我们一起逛过西湖，一起爬过灵隐寺，一起吃过自助餐，一起在KTV唱歌。感谢你们给了我一个稳定、愉快的生活环境。最后感谢我的家人和女朋友王海霞，感谢父母在生活上无微不至地关心和王海霞在我身边的陪伴，你们是我生活和科研的动力。谨以此文献给你们。陈昭睿2014年12月于出版社215万方数据浙江大学硕士学位论文摘要煤热解是煤转化技术的关键过程，而煤热解产物及其特性是以煤热解为主的煤转化工艺的关键参数。煤热解析出的

4、产物在离开反应器后的过程中，如热解反应器后保温管道的流动过程等，仍可能继续发生分解、加氢、缩聚等气相组分的二次反应，从而导致最终煤热解产物发生变化。在该过程中，裂解温度(煤热解产物离开反应器后反应温度)和热解气停留时间(煤热解产物离开反应器后气体输运时间)是两个主要的影响因素。针对目前关于热解气停留时间的系统研究较少，所研究的热解气停留时间较短的情况，本文以典型煤种为原料，在所建的两段式固定床反应器上开展了不同裂解温度下热解气停留时间影响最终热解产物特性的实验研究，为煤热解反应器的设计与运行提供依据。首先，建立了由煤初始热解段和热解气二次反应段组成的两段式固定床反应器实验装置。通过控制

5、载气流量及反应器长度，控制初始热解段气体停留时间在1～3s之间，而二次反应段流动停留时间在2～16秒之间。在所建的实验装置上以准南烟煤为原料开展了一定热解条件下所产生的热解产物(煤气及焦油组分等)经历二次反应段(裂解温度500～800℃、热解气停留时间2-16s)后的最终产物的变化特性的实验研究。实验结果表明：(1)裂解温度低于600℃时，热解气停留时间对热解最终产物的产率及组成影响不明显；而裂解温度高于600"C时，热解气的二次反应影响明显，导致大分子组分分解成小分子气体，焦油产率减少，气体产率增加。裂解温度越高，热解气停留时间越长，二次反应程度越剧烈。(2)提高裂解温度、延长热解气

6、停留时间会明显促进焦油发生二次裂解，在降低焦油产率的同时，焦油的轻质组分比例有所增加。在二次反应过程中，焦油趋于形成热稳定更高、结构更简单的液体组分，包括苯、甲苯、二甲苯(BTX)和萘、菲、蒽等多环芳烃(PAHs)等。(3)裂解温度700"C时，随着热解气停留时间的延长，焦油产率逐渐减少，煤气产率逐渐增加。煤气中CH4产率保持逐渐增加的趋势，这主要是脂肪侧链断裂和少量芳甲基脱甲基的结果；C2～C3烃类产率表现出先增加后减少的趋势，这是它们从脂肪侧链中分解产生，在高温下自身又发生了裂解。(4)裂解温度800"C时，随着热解气停留时间的延长，焦油产率迅速减少，煤气产率快速增加。煤气eeCU

7、4产率在2s内骤然增加，10s后增长速度逐渐放缓，此时芳甲基脱除生成CH4反应变得剧烈；C2～C3烃类产率短暂增加后迅速减少，此时脂肪烃类的裂解反应已经非常剧烈；H2、CO直线增加，这说明缩聚反应、酚羟基分解反应和杂环氧断裂反应等在高温下变得剧烈。焦油@BTX和PAHs急剧增加，酚、甲酚、二甲酚(PCX)明显减少。此时脱甲基、脱羟基反应和缩聚反应比较剧烈。(5)以横山1T万方数据浙江大学硕士学位论文摘要烟煤和小龙潭褐煤为原料的实验研究表明，热解