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《高挥发分烟煤的热解燃烧特性研究》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30卷第1期燃 料 化 学 学 报Vol130No112002年2 月JOURNALOFFUELCHEMISTRYANDTECHNOLOGYFeb12002文章编号:025322409(2002)0120041204高挥发分烟煤的热解、燃烧特性研究刘生玉,田亚峻,尤先峰,谢克昌(国家C1化学化工重点实验室山西省煤科学重点实验室太原理工大学矿业工程学院,山西太原 030024)摘 要:采用固定床热解反应器、热解2红外联用仪(Py2FTIR)和热重分析仪,考察了高挥发分烟煤的热解、燃烧特性,实验结果表明,高挥发分烟煤在热解过程中放出大量烃类气体,
2、从燃烧试验看,明显分为热解段和燃烧段,且热解段挥发分的释放非常迅速,从而揭示出高挥发分烟煤燃烧过程中产生大量黑烟的原因。关键词:高挥发分烟煤;热解;燃烧中图分类号:TQ53012文献标识码:A 高挥发分烟煤在燃烧过程中,往往易形成煤烟。解、燃烧试验,重点揭示高挥发分烟煤燃烧过程中产子长煤属于高挥发分、低硫、低灰烟煤,煤质牌号为生黑烟的原因。气煤。使用一般炉不经处理燃烧时,格林曼黑度普1 实验部分遍超过三级,在燃烧过程中放出大量黑烟,烟尘中还111 煤质分析 实验选用的子长煤,为比较方便,含有粘度较大的黑絮产生,对环境危害十分严重,当还选用神府
3、煤、大同煤。煤质分析数据见表1。地环保部门禁烧此煤,针对这种情况,本文通过热表1 煤的工业分析和元素分析Table1ProximateandultimateanalysisofcoalsProx1Anal1W/%UltiAnal1WdafP%Sample3MadAdVdafCHNOSShenfu31626125341927810241300196161330139Zichang1180516042133831435181210781210148Datong212991853113380145412901931216911643bydiffere
4、nce112 煤的红外分析 采用Bio2RadFTS165傅立叶115 煤的热重燃烧试验 采用北京光学仪器厂红外光谱,KBr压片法,KBr与煤样的比例为200:1。WCT22热重2差热仪。样品量为410mg～413mg,升113 固定床热解实验 实验条件为:样品量015g,温速率20℃Pmin,常压,空气气氛。常压,氩气流速270mLPmin,加热速率10℃Pmin,分2 结果与讨论别在不同温度段下用气囊收集气体,气体采用GC2211 煤的热解2气相色谱分析 热解气体的气相色9002SD气相色谱分析。谱分析结果见图1。114 煤的热解2红外(P
5、y2FTIR)研究 测试仪器和 比较子长煤、神府煤和大同煤的热解产生的气测试条件:CDS220002Bio2radFTS2165热解2红外联用体分析结果,子长煤热解气体中的烃类气体量远大仪。加热条件,可根据具体实验要求在10℃Pmin～于神府煤和大同煤。从三种煤的元素分析结果看,300℃Pms选择,并可设定不同温度下的停留时间,子长煤的氢含量要比神府煤和大同煤高,这意味着具体条件在图中标出。红外条件,选用ZnSe为红外煤中存在着丰富的脂肪结构和芳烃的缩合程度不窗片,接口温度,200℃,用N2作为吹扫气体,气体流高,即煤中的芳烃烷基侧链含量丰富
6、、桥键数量多。速为30mLPmin。样品量,800μg～1000μg。脂肪结构和桥键是煤中的薄弱环节,受热容易裂解收稿日期:2001207206;修回日期:2001212203基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(G1999022101)作者简介:刘生玉(19692),男,山西临县人,博士研究生,讲师,化学工艺专业。E2mail:liushengyu@tyut.edu.cn42燃 料 化 学 学 报30卷图1 煤热解气体的气相色谱分析结果(015g煤)Figure1ResultsofGCanalysisofgasproductsofpyrol
7、ysis(015gcoal)(a)CH4;(b)C2(C2H6+C2H4);(c)C3H6;(d)C3H8;(e)H2从图3可以看出,子长煤在400℃的挥发分谱-1图在2931cm有一定强度的吸收;而在此温度下,-1神府煤和大同煤的挥发分谱图在2931cm的吸收-1很弱;600℃子长煤的挥发分在2931cm的吸收也明显强于神府煤和大同煤,这表明子长煤释放出的挥发分中脂肪烃的含量高,且产生脂肪烃的起始温度较低。神府煤放出的CO2量远多于子长煤和大图2 子长煤、大同煤、神府煤的红外光谱图同煤;这与神府煤中含有丰富的羧羰基有关。Figure2IRsp
8、ectraofcoals成自由基“碎片”。比较子长煤、神府煤和大同煤的红外光谱也可发现(图2),子长煤的烷基侧链和环-1-1烷的吸收峰,即2925cm
