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神木煤显微组分半焦燃烧特性 被引量:12
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作者 孙庆雷 李文 李保庆 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期92-95,共4页
The combustion reactivity of chars from pyrolysis of Shenmu coal maceral concentrates under different pyrolysis temperature, heating rate and pressure were systematically investigated by using TGA.The results indicate... The combustion reactivity of chars from pyrolysis of Shenmu coal maceral concentrates under different pyrolysis temperature, heating rate and pressure were systematically investigated by using TGA.The results indicated that the combustion reactivity of chars was related to pyrolysis temperature, pressure,heating rate and distribution of elements in chars.With decreasing temperature and pressure and increasing heating rate,the combustion reactivity of the pyrolysis residues increased.The lower carbon content and higher hydrogen content in chars,the higher combustion reactivity of chars.Under the same pyrolysis condition,the vitrinite chars had higher combustion reactivity than the fusinite chars. 展开更多
关键词 显微组分 热解半焦 燃烧反应 TGA 神木煤 热重法
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气流床煤气化细渣结构、性质与其粒度分布关系研究 被引量:14
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作者 吴昊东 邵丰华 +6 位作者 吕鹏 白永辉 宋旭东 王焦飞 郭庆华 王学斌 于广锁 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期513-522,共10页
气化过程中,不同粒度颗粒的受热破裂方式、挥发分脱除行为、焦-熔渣相互作用等具有显著差异,导致所产生的不同尺寸的煤气化细渣具有不同的结构特征和反应特性,通过研究气流床煤气化细渣结构、性质与其粒度分布的关系可为溯源气化炉内细... 气化过程中,不同粒度颗粒的受热破裂方式、挥发分脱除行为、焦-熔渣相互作用等具有显著差异,导致所产生的不同尺寸的煤气化细渣具有不同的结构特征和反应特性,通过研究气流床煤气化细渣结构、性质与其粒度分布的关系可为溯源气化炉内细渣形成机制及入炉煤粒度优化提供重要依据。为此,本研究选用宁夏宁东典型GSP煤气化工艺细渣为原料,通过烘干、破碎、筛分处理,获取了粒度分别为<0.125、0.125–0.250、>0.250 mm的三种样品,分别称为小、中、大粒级样品,借助氮气吸附-脱附法、XRD、Raman光谱、TGA等表征分析手段对其理化结构及燃烧活性进行了研究。结果表明,不同粒级气化细渣在组成、结构及反应活性方面有显著差异,三种粒级样品在渣中所占比例分别22%、46%、32%,均含有大量的球状颗粒与不规则颗粒。其中,中粒级气化细渣气化程度最小,残炭含量最高,达19%,石墨化程度最低,仅为30%,比表面积最大,达87.8 m2/g,在不同的升温速率下综合燃烧特性指数最优,大粒级气化细渣以上性质则与其完全相反。显然,气化较充分的煤粉趋向于形成大粒级的气化细渣,气化程度较低的煤粉更易形成中粒级气化细渣,这为煤气化过程的研究提供了一定的依据。中粒级气化细渣在细渣中含量最多,且气化程度低、含碳量高,比表面积和孔隙率大,所以仍具有一定潜在的利用价值,这也为气化细渣的处理与处置提供了思路。 展开更多
关键词 气化 煤气化细渣 粒度分布 燃烧反应 显微结构
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胜利褐煤半焦显微结构及其燃烧反应性能 被引量:9
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作者 滕英跃 宋银敏 +5 位作者 李阳 智科端 陈琛 赵菊芳 张永强 刘全生 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期456-462,共7页
利用固定床反应装置对胜利褐煤在650℃进行热解,所得半焦在光学显微镜下分选出惰质组占73.40%的丝质相和腐殖组占98.67%的木质相两种显微结构相组分。利用热分析考察了两种显微结构的燃烧反应性能,分析了燃烧特征参数如起燃指数、燃烬... 利用固定床反应装置对胜利褐煤在650℃进行热解,所得半焦在光学显微镜下分选出惰质组占73.40%的丝质相和腐殖组占98.67%的木质相两种显微结构相组分。利用热分析考察了两种显微结构的燃烧反应性能,分析了燃烧特征参数如起燃指数、燃烬指数等,并回归得到其动力学。研究表明,丝质相为多孔状,木质相为致密状,前者比表面积约为后者的21倍;丝质相的燃烧反应性显著高于木质相;均相和缩芯模型对两类煤焦燃烧反应过程都能进行准确描述,丝质相在起燃阶段的活化能显著低于木质相,是丝质相燃烧反应性高的内在原因。 展开更多
关键词 褐煤半焦 显微结构 燃烧反应 丝质相与木质相 动力学
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中温下热解对半焦燃烧反应性的影响 被引量:5
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作者 刘艳霞 吕俊复 +1 位作者 黎永 岳光溪 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期509-512,共4页
用热天平(TGA)和粉末X射线衍射方法(XRD)分别测量了两种低变质程度烟煤和一种无烟煤的半焦在400~1 400 ℃热解过程中燃烧反应性及其结构的变化,探讨了低变质煤的反应性变化的原因.研究发现,半焦反应性下降主要与热解过程中半焦晶格化... 用热天平(TGA)和粉末X射线衍射方法(XRD)分别测量了两种低变质程度烟煤和一种无烟煤的半焦在400~1 400 ℃热解过程中燃烧反应性及其结构的变化,探讨了低变质煤的反应性变化的原因.研究发现,半焦反应性下降主要与热解过程中半焦晶格化与矿物质催化作用的逐渐消失有关,温度低于900 ℃,原煤脱去大部分挥发份形成的半焦进一步热解时,晶格化现象不很显著,但反应性明显下降,反应性的降低主要与煤中矿物质在热解过程中的失活有关. 展开更多
关键词 半焦 热解 燃烧反应 晶格化 矿物质催化作用
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利用拉曼光谱研究大柳塔煤热解焦结构及其燃烧性能 被引量:4
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作者 徐艳梅 潘志彦 胡浩权 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1656-1666,共11页
以大柳塔煤为研究对象,利用拉曼光谱研究了大柳塔原煤、富镜质组煤样、富惰质组煤样和脱矿煤样的热解焦结构以及热解煤焦的燃烧性能。结果表明,相同热解条件下,相比于大柳塔原煤样热解焦,脱矿煤样热解焦具有更多的大芳香环结构(≥6环)... 以大柳塔煤为研究对象,利用拉曼光谱研究了大柳塔原煤、富镜质组煤样、富惰质组煤样和脱矿煤样的热解焦结构以及热解煤焦的燃烧性能。结果表明,相同热解条件下,相比于大柳塔原煤样热解焦,脱矿煤样热解焦具有更多的大芳香环结构(≥6环)、更高的着火温度和更低的燃烧性能;相比于富镜质组煤样热解焦,富惰质组煤样热解焦的大芳香环结构含量更高,燃烧性能更低,且富惰质组煤焦的燃尽能力明显低于富镜质组煤焦的燃尽能力。大柳塔煤焦的着火温度(t_(i))、燃烧反应性指数(t_(index))和拉曼光谱D峰的位移(W_(D))具有较好的相关性,二次曲线拟合得到关联式的相关系数R^(2)分别为0.9159和0.7133,但燃尽温度和W_(D)无明显相关性,说明大柳塔煤焦的炭结构对煤焦的着火温度和燃烧反应性指数具有规律性的影响,但对煤焦燃尽能力的影响没有规律性。 展开更多
关键词 拉曼光谱 低变质煤 显微组分 热解 燃烧反应
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制焦条件对煤焦燃烧反应性的影响 被引量:4
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作者 柯希玮 陈陆剑 +3 位作者 张缦 吴玉新 张海 吕俊复 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期793-801,共9页
煤的反应中绝大部分化学能在焦炭反应阶段释放或转化,相关研究中采用多种方法在不同环境条件下制焦以进行后续研究,而煤焦反应性又受热解条件影响很大。为研究制焦条件对煤焦燃烧反应性的影响,本文在不同热解温度下分别采用马弗炉、管... 煤的反应中绝大部分化学能在焦炭反应阶段释放或转化,相关研究中采用多种方法在不同环境条件下制焦以进行后续研究,而煤焦反应性又受热解条件影响很大。为研究制焦条件对煤焦燃烧反应性的影响,本文在不同热解温度下分别采用马弗炉、管式炉和鼓泡床3种方法制焦,利用热重分析法(TGA)比较各焦样的燃烧反应性,并借助化学渗透析出(Chemical Percolation Devolatilization,CPD)模型和单颗粒传热模型,对各条件下煤颗粒的热解进程,如颗粒温度、挥发分析出总量、残余旁链结构份额等随时间变化规律进行了模拟。主要内容包括:①实验结果表明,热解环境温度越高,煤焦着火延迟,燃烧反应性越低,即存在"热失活"现象。而从CPD模型计算结果可以看出,热解温度越高,最终析出的挥发分总量越高(煤样工业分析结果也验证了残留在焦炭中的挥发分物质含量随热解温度升高而减小),且残留在碳网中的旁链结构份额越少,反映出酚羟基、羰基、脂肪侧链等的裂解加剧,减少了焦炭表面反应活性位点数量,可能是导致煤焦"热失活"的主要原因之一。另外,对各焦样的孔隙结构测量表明,热解温度越高,微孔与中大孔的相对比例逐渐减小,大量微孔相互缩并,导致孔隙直接连通率降低,气体扩散阻力增大,同样不利于焦炭燃烧。②不同制焦方法对煤焦反应性同样存在很大影响,相同热解温度下,鼓泡床、管式炉和马弗炉制得焦样的燃烧反应性依次降低。模型计算表明,马弗炉、管式炉和鼓泡床内煤样升温速率依次增大,煤焦反应性的差异可能与热解升温速率及热解气氛有关。对此,CPD模型尽管反映出热解进程不同,但热解终态3者近似相同,尚无法解释制焦方法对煤焦反应性的影响,还有待后续进一步研究。 展开更多
关键词 煤焦 热解 制焦方法 燃烧反应 CPD模型
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压力对热解煤焦结构及其燃烧反应性的影响 被引量:3
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作者 闫华青 张先炼 +7 位作者 许凯 李寒剑 徐俊 汪一 江龙 苏胜 胡松 向军 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第4期68-76,共9页
加压富氧燃烧被认为是一种更加高效清洁的第2代富氧燃烧技术而备受关注。热解作为煤燃烧的第1步,不同的热解条件(压力、气氛、升温速率等)将直接影响煤焦的物理和化学结构,导致其燃烧反应性的差异,目前加压富氧燃烧条件下,煤焦反应性与... 加压富氧燃烧被认为是一种更加高效清洁的第2代富氧燃烧技术而备受关注。热解作为煤燃烧的第1步,不同的热解条件(压力、气氛、升温速率等)将直接影响煤焦的物理和化学结构,导致其燃烧反应性的差异,目前加压富氧燃烧条件下,煤焦反应性与结构性质之间的关联研究鲜见报道。自主设计并建立了一套加压聚光光热快速升温试验平台,最大升温速率可达80℃/s,选用红沙泉(HSQ)和五彩湾(WCW)2种准东煤,制备了不同压力(常压~1.5 MPa)及热解气氛(N_(2)、CO_(2))下的煤焦,采用比表面积分析仪、拉曼分析仪、热重分析仪等表征手段考察了压力及热解气氛对煤焦的结构特性及其燃烧反应性的影响。结果表明,在惰性N_(2)气氛下,HSQ和WCW煤在压力1.5 MPa时的煤焦产率较常压下分别增加了3.54%和10.49%;在CO_(2)气氛下,HSQ煤在压力1.5 MPa时的煤焦产率较常压下降低了16.40%,煤焦产率在2种气氛下随压力的改变呈相反趋势。N_(2)气氛下,随着压力从常压增至0.4 MPa,HSQ/WCW煤焦的比表面积增加,从24.20/14.85 m^(2)/g增至26.27/46.19 m^(2)/g,但压力继续增至1.5 MPa时,HSQ/WCW煤焦的比表面积呈下降趋势,从26.27/46.19 m^(2)/g降至21.21/39.46 m^(2)/g;相同压力下,CO_(2)气氛下制备的煤焦孔隙结构更发达,常压和1.5 MPa压力时,CO_(2)气氛下制备的HSQ煤焦比表面积分别为N_(2)气氛制备煤焦的6.46和9.03倍,这也是CO_(2)气氛下制备的HSQ煤焦燃烧反应性优于N_(2)气氛煤焦的主要原因。随着压力增加,2种气氛下,2种煤焦拉曼光谱分峰拟合计算得到的I(GR+VL+VR)/I D值均逐渐下降,煤焦的化学结构趋于更加稳定,这也使得高压下制备煤焦的燃烧反应性下降。但相同压力下,CO_(2)气氛下制备的HSQ煤焦I_((GR+VL+VR))/I_(D)值低于N_(2)气氛制备的HSQ煤焦,高压下由于CO_(2)与焦炭的气化反应增强,消耗更多的无定形碳,2种气氛的I_((GR+VL+VR))/I_(D)差异更明显,� 展开更多
关键词 富氧燃烧 热解 压力 煤焦 CO_(2) 比表面积 化学结构 燃烧反应
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混煤焦的微观理化特性与燃烧反应性 被引量:2
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作者 平传娟 周俊虎 +1 位作者 程军 钟英杰 《动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期174-177,共4页
以无烟煤和烟煤的混煤焦为例,采用微观分析方法研究混煤焦的理化特性和燃烧反应性.结果表明:混煤焦具有较高的缩合程度,其比表面积呈非线性变化;混煤焦的孔隙以微孔为主,煤焦分形维数的变化规律与微孔比例变化一致;混煤焦等温燃烧反应... 以无烟煤和烟煤的混煤焦为例,采用微观分析方法研究混煤焦的理化特性和燃烧反应性.结果表明:混煤焦具有较高的缩合程度,其比表面积呈非线性变化;混煤焦的孔隙以微孔为主,煤焦分形维数的变化规律与微孔比例变化一致;混煤焦等温燃烧反应的剧烈程度与煤焦的物理结构密切相关,比表面积越大,燃烧反应速率越高;混煤焦的燃尽时间与煤焦的孔隙结构关系不大,主要取决于其石墨化程度. 展开更多
关键词 混煤焦 微观理化特 比表面积 分形维数 燃烧反应
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转炉除尘灰的理化性质及其催化煤粉燃烧效果 被引量:2
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作者 吴浩 邹冲 +1 位作者 赵俊学 李小明 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2017年第5期84-89,共6页
利用多种检测方法系统研究4种转炉除尘灰的理化性质和对煤粉燃烧性能的影响。结果表明,不同转炉除尘灰粒度差异较大且元素组成复杂;物相组成上均含有Fe3O4,部分存在Fe2O3、CaO及CaCO3;样品微观结构差异明显,10 nm以下的孔隙贡献了主要... 利用多种检测方法系统研究4种转炉除尘灰的理化性质和对煤粉燃烧性能的影响。结果表明,不同转炉除尘灰粒度差异较大且元素组成复杂;物相组成上均含有Fe3O4,部分存在Fe2O3、CaO及CaCO3;样品微观结构差异明显,10 nm以下的孔隙贡献了主要的比表面积,10 nm以上的孔隙贡献了主要的孔容积;除尘灰通过降低着火、燃尽及反应峰值对应的温度改善煤粉燃烧反应性,但过高的碳酸盐含量会抑制其强化燃烧效果。 展开更多
关键词 高炉 喷煤 助燃催化剂 转炉除尘灰 理化 燃烧反应
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煤焦燃烧反应性与其物理化学性质的关系 被引量:1
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作者 景旭亮 王志青 +2 位作者 房倚天 周三 汪国庆 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期27-33,共7页
利用热重技术考查八种不同煤焦的燃烧反应性,研究了不同煤焦的燃烧反应性与其灰分碱指数、比表面积、微孔表面积、石墨化程度和化学吸附量等物理化学性质之间的关系.结果表明:不同煤焦的燃烧反应性随煤阶的升高而降低,影响煤焦燃烧反应... 利用热重技术考查八种不同煤焦的燃烧反应性,研究了不同煤焦的燃烧反应性与其灰分碱指数、比表面积、微孔表面积、石墨化程度和化学吸附量等物理化学性质之间的关系.结果表明:不同煤焦的燃烧反应性随煤阶的升高而降低,影响煤焦燃烧反应性的因素由强到弱依次为化学吸附量、石墨化程度、比表面积、微孔表面积、灰分碱指数.其中,化学吸附量可用来表征活性位点的数量;灰分碱指数、比表面积以及微孔表面积越大,石墨化程度越低,煤焦的化学吸附量越大,燃烧反应性越好.不同煤种煤焦的燃烧反应性与化学吸附量之间的线性相关系数最高达0.94,这说明化学吸附量是影响煤焦燃烧反应性的决定性因素. 展开更多
关键词 化学吸附量 位点 燃烧反应 比表面积 石墨化 碱指数
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低挥发分燃料反应性试验研究
11
作者 杨志忠 何秀英 《东方电气评论》 1998年第4期215-219,共5页
根据化学反应动力学中的反应速度与温度关系的阿累尼乌斯(Arrhenius)经验公式,巧妙地将反应速度处理成温度变化率(上升率),测试出均匀粒度(0.22~0.45mm)无烟煤的挥发物着火的实验活化能。反应性值进一步通过数学手段处理成反应指数T_(1... 根据化学反应动力学中的反应速度与温度关系的阿累尼乌斯(Arrhenius)经验公式,巧妙地将反应速度处理成温度变化率(上升率),测试出均匀粒度(0.22~0.45mm)无烟煤的挥发物着火的实验活化能。反应性值进一步通过数学手段处理成反应指数T_(15) 可反映煤中挥发物可燃质的量。 展开更多
关键词 锅炉 燃烧反应 试验 燃烧
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等温热重分析法对煤焦反应动力学特性研究 被引量:19
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作者 孙锐 廖坚 +2 位作者 Leungo Kelebopile 李志刚 张旻晓 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期57-63,共7页
针对工业气化炉二级旋风分离器的气化后半焦,同时选取京能烟煤在1173K,1273K和1373K三个温度下快速热解焦炭作为比较,在TGA/SDTA851e型热重分析仪上,对四种经历不同热过程的焦炭进行等温热重实验,实验温度范围为773K~1023K,研究煤焦燃... 针对工业气化炉二级旋风分离器的气化后半焦,同时选取京能烟煤在1173K,1273K和1373K三个温度下快速热解焦炭作为比较,在TGA/SDTA851e型热重分析仪上,对四种经历不同热过程的焦炭进行等温热重实验,实验温度范围为773K~1023K,研究煤焦燃烧反应动力学特性及其影响因素.煤焦制取方式和热解温度的不同决定了煤焦反应性的不同,在这四种煤焦中,气化半焦JC的反应性最小,而京能烟煤三种热解煤焦的反应性随着热解温度的升高而减小.随着燃烧温度和氧含量的升高,煤焦的反应速率在增大.同时,用半转化率法确定了煤焦燃烧的转捩温度和各个反应区域的活化能,在化学反应动力区,JC,JN-1,JN-2和JN-3活化能分别为115kJ/mol,57kJ/mol,70kJ/mol和97kJ/mol,与等转化率法所求得的平均活化能相近.随着煤焦转化率的增大,反应越来越困难,活化能也在增大,而且煤焦燃烧反应离开化学反应动力区的转捩温度也在升高. 展开更多
关键词 等温热重 煤焦燃烧反应 半转化率法 等转化率法 化学反应动力学
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神木煤显微组分加氢热解特性的研究 被引量:10
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作者 孙庆雷 李文 +1 位作者 陈皓侃 李保庆 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期11-15,共5页
在加压热天平上终温 90 0℃ ,升温速率 2 0℃ min ,0 1MPa~ 3MPa的条件下考察了神木煤显微组分加氢热解的热失重行为、半焦元素分布、脱硫脱氮率及半焦的燃烧反应特性。结果表明 :镜质组和丝质组的加氢热解失重行为相似 ,在 378℃~ ... 在加压热天平上终温 90 0℃ ,升温速率 2 0℃ min ,0 1MPa~ 3MPa的条件下考察了神木煤显微组分加氢热解的热失重行为、半焦元素分布、脱硫脱氮率及半焦的燃烧反应特性。结果表明 :镜质组和丝质组的加氢热解失重行为相似 ,在 378℃~ 718℃出现明显失重峰 ,但镜质组加氢热解失重峰温低 ,失重速率大 ,在实验压力范围 (0 1MPa~ 3MPa)内 ,随热解压力升高 ,半焦中C含量增加 ,H、O含量下降 ,脱硫脱氮率增加 ,在压力为 3MPa时 ,镜质组的脱硫率显著高于丝质组 ,镜质组加氢热解半焦的燃烧反应性高于丝质组半焦 ,随加氢热解压力的增加 ,半焦的燃烧反应性表现出先下降后增加的趋势。 展开更多
关键词 显微组分 加氢热解 半焦燃烧反应 热传化 热失重 脱硫率 脱氮率
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