基于烟煤半焦孔隙结构论文

用压汞法分析工业半焦的孔隙结构特征邢德山,阎维平(华北电力大学教育部电站设备状态监测与控制重点实验室,河北保定071003)摘要:为了了解工业半焦的孔隙结构特征,为其作为脱硫脱氮吸附剂的性能评价和活化改性提供依据,收集了具有典型代表性的工业半焦样品并对这些样品进行了元素分析和工业分析。

选取粒径约在2 36~3 35mm 之间的样品颗粒运用PoreM aster-60型压汞仪对其进行了孔隙结构分析。

分析结果表明:工业半焦在未经活化改性时,其孔隙结构尚不发达,在给定测试条件下,样品的孔隙率在12%~23%之间,孔容在0 05~ 0 15cm3/g之间,比表面积在6 6~14m2/g之间。

孔隙分布特征体现出一些共性,但不同的半焦样品因煤种和半焦生产工艺的差异其孔隙特征参数亦有较大的差异。

关键词:半焦;孔隙结构;比表面积;孔隙率中图分类号:T Q534 文献标识码:A 文章编号:1007-2691(2007)05-0057-07Analysis to pore structure of typical semi cokesby mercury porosimetryXING De shan,YAN Wei ping(K ey Laborator y of Condition M onitoring and Control for Pow er Plant Equipment of M inistr y of Educat ion,North China Electric Pow er U niversity,Baoding071003,China)Abstract:In order to find out the characteristics o f po re str ucture of semi cokes for w hich can be act ivated and modi fied effectively,so me semi coke samples which comes from different regions were collected.Prox imate analysis and ul timate analysis to the samples w ere made.T he semi co ke particles with diameters of2 36~3 35mm w ere selected to be tested in PoreM aster-60.T he results indicate that the porosity of the samples are between12%~23%,volume of pores are about0 05~0 15cm3/g,and the specific surface area are about6 6~14m2/g under the co nditions men tioned above.Pore distr ibution have some common char acters,but the great differ ences of the pore structure exist a mong these samples.Key words:Semi coke;Por e structure;Specific surface area;Por osity0 引 言半焦是煤在较低温度下(600~700 )下热解的产物。

F O S H A N C E R A M IC S| Vol.28No.01(SerialNo.258)富氧气化半焦的孔隙特性研究王俊琪，张小明(南京工业职业技术学院，南京210023)摘要:本文利用氮气吸附的方法，分析了枣庄烟煤在常压流化床富氧气氛下的气化半焦的比表面积、总孔体积、孔径等参数，研究发现:在富氧气化过程中孔隙结构变得发达，比表面积、总孔体积明显的增大,孔径明显减小，且随着温度的升高，半焦的比表面积,孔隙率也明显的增大，平均孔径明显减小。

与空气气化半焦进行对比，结果显示:富氧气化半焦的比表面积和总孔体积都明显的增大。

孔隙率;吸附；兑附;比表面积;富氧气化1前言多年来我国的能源消费结构以煤为主，2014年能源 消费结构中煤炭的比例占66%c[1]。

煤炭资源的利用多以 直接燃烧为主，而煤的气化或液化也是以单一过程为 主，不仅转化率较低，使得资源浪费严重，而且反应要求 的条件比较苛刻。

由于煤是一种多组分的有机混合矿 物，如果根据煤的不同组分和不同反应阶段不同的反应 特点，实施煤热解、气化、半焦燃烧的分级利用[1-2]，则可 使煤气化技术[3-6]简化，实现煤炭资源高效低污染利用。

半焦作为煤气化后的产物，与原煤在表面形态、内部结 构上有很大的区别。

而半焦的孔隙结构特性对煤气化和 燃烧过程都有明显的影响。

孙瑞等[7]研究发现高温和较高烟气含氧量对半焦孔隙结构变化有促进的作用，半焦燃烧反应中比表面积 的变化趋势与半焦燃烧反应速率的变化趋势相似；周 毅等[8]从气化操作条件、半焦颗粒粒径、半焦工业分析三 方面分析了影响半焦孔隙结构的因素，并得出在一定气 化工况下，煤焦存在一个合适的颗粒尺寸范围，能形成 较大的孔比表面积和孔容积的结论;段钰锋等[9]用氮气 等温吸附方法测量了原煤及其加压、常压部分气化后半 焦的BET比表面积，并通过BJH法计算了孔比表面积、孔容积、孔径和孔分布;李庆钊等[10]利用不同燃烧气氛、不同燃尽程度的半焦，分析了半焦的孔隙结构及表面形 态;李文军等[11]对大雁褐煤、协庄烟煤、昔阳无烟煤及其 热解半焦的比表面积、孔容积和孔径进行了测定，总结 出了不同煤种、不同热解温度和不同热解气氛下半焦孔隙结构变化的规律。

基于烟煤半焦的孔隙结构研究【摘要】本文以不同温度流化床N2气氛下获得的半焦为样品，利用氮气吸附仪对原煤及半焦的孔隙结构特性进行了分析。

【关键词】半焦试验；样品；孔径；结果分析在煤的气化过程中，煤中的低活性组分的反应特性决定了煤气化过程必须采用高温、高压和长停留时间。

对煤的气化过程的计算，近似用化学反应控制的缩核模型进行，其全部气化所需的停留时间是气化时碳转化率达到90 %所需时间的两倍。

若根据煤的不同组分和不同反应阶段反应性不同的特点实施煤热解、气化、燃烧分级转化，则可使煤气化技术简化，成本降低，并可以解决煤中污染物的脱除问题。

半焦作为煤部分气化后的产物，与原煤在表面形态、内部结构以及化学组成上有很大的区别，且半焦的孔隙结构对煤气化和燃烧过程有明显的影响。

研究了煤焦气化过程中比表面积和孔容积的变化规律。

研究表明，煤焦的孔隙结构在气化过程中的变化不仅取决于原煤的性质，而且取决于气化介质和气化温度; 张守玉等[7]研究了活化条件对煤活性焦孔隙结构的影响以及煤种及碳化条件对活性焦表面化学性质的影响，得出了活性焦微孔容积、微孔面积与活化温度成正比关系，以及不同煤种制得的活性焦表面性质相差很大; 李庆峰等[11]研究了气化活性与孔比表面积的关系，发现石油焦的孔隙结构、孔的分布对其气化活性起着决定性的作用;研究影响半焦孔隙结构的因素，发现挥发分的析出或热解对半焦孔隙的生成和发展起主导作用;研究部分气化后生成半焦的特性，得出了不同煤种制得的半焦中挥发分、灰分、固定碳等含量随制备温度的变化趋势。

1.试验样品和试验方法试验样品为小型流化床N2气氛下煤的热解半焦和某烟煤，某烟煤的元素分析和工业分析见表1 。

表1 原煤的元素分析与工业分析结果采用美国康塔公司生产的Autosorb-1-C 型物理化学吸附分析仪测定样品的孔隙结构。

在液氮温度下，测定在预先设定的不同压力点下被样品吸附的氮气量(样品的氮吸附量) ，然后通过计算机处理数据，利用Quadrasorb 软件对具有20 个点的吸附等温线进行处理，由多点比表面积测定(BET) 法计算样品比表面积，由BJH 法计算总孔体积、平均孔径和孔径分布。

第36卷第4期2005年7月　锅　炉　技　术BOIL ER TECHNOLO GYVol.36,No.4J ul.,2005收稿日期:20040712基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)基金资助项目子课题(G199902210532)作者简介:周毅(1977),男,东南大学动力工程系硕士研究生。

文章编号:　CN311508(2005)04003405半焦孔隙结构的影响因素周　毅,　段钰锋,　陈晓平,　赵长遂,　吴　新(东南大学动力系洁净煤发电与燃烧技术教育部重点实验室,江苏南京210096)关键词:　部分气化;半焦;孔隙结构;喷动流化床摘　要:　用氮气等温吸附(77K )方法测量了原煤及其加压、常压部分气化后半焦的B ET 比表面积,并通过BJ H 法计算了孔比表面积、孔容积、孔径和孔分布。

根据测试结果,从气化操作条件、半焦颗粒粒径、半焦工业分析3方面分析了影响半焦孔隙结构的因素。

常压喷动流化床气化中,挥发分析出或热解对半焦孔隙的生成和发展起到主导作用;而加压气化过程中,炭发生的气化反应对半焦孔隙的生成和发展有更加重要的影响。

实验中发现在一定的气化工况下,煤焦存在一个合适的颗粒尺寸范围,能形成比较大的孔比表面积和孔容积,有利于增强煤焦的气化反应。

中图分类号:　TQ 534 文献标识码:　A1　前言 第二代增压流化床联合循环发电技术采用了煤的部分气化,将产生的中低热值煤气用于提高烟气轮机入口的燃气温度,而煤部分气化后的半焦则送入PFBC 锅炉中燃烧。

它克服了第一代增压流化床联合循环系统中燃气轮机入口温度低的弱点,使系统净发电效率可望达到45%～47%[1],从而实现电站较高的整体发电效率。

半焦作为煤部分气化后的产物,与原煤相比在表面形态、内部结构及化学组成上都有很大的不同。

孔隙结构是半焦物理结构的主要部分,其内表面积和孔隙的大小直接决定了半焦的吸附特性和反应速率,对气化和燃烧过程都有显著的影响。

煤质分析毕业论文煤质分析毕业论文煤炭作为一种重要的能源资源，在我国的能源结构中占据着举足轻重的地位。

为了更好地利用煤炭资源，提高能源利用效率，煤质分析成为了煤炭研究的重要方向之一。

本文将从煤质分析的意义、方法以及应用等方面进行探讨。

首先，我们来看一下煤质分析的意义。

煤质分析是指对煤炭样品进行物理、化学、热学等方面的测试和分析，以获取煤炭的各项性质参数。

通过煤质分析，我们可以了解煤炭的热值、灰分、挥发分、固定碳等指标，从而评估煤炭的燃烧特性、燃烧效率以及对环境的影响等。

同时，煤质分析还可以帮助研究人员确定煤炭的适用范围，选择合适的煤炭种类，提高能源利用效率，减少环境污染。

接下来，我们将介绍一些常用的煤质分析方法。

首先是物理性质测试，包括煤炭的密度、孔隙度、颗粒度等。

通过这些测试，我们可以了解煤炭的结构特征，进而推测其物理性质。

其次是化学性质测试，主要包括煤炭的元素分析、有机质含量等。

通过化学性质测试，我们可以了解煤炭的元素组成、含量以及有机质的含量，从而评估煤炭的燃烧特性。

最后是热学性质测试，主要包括煤炭的热值、灰熔点等。

通过热学性质测试，我们可以了解煤炭的热能含量以及燃烧过程中的温度变化，从而评估煤炭的燃烧效率。

煤质分析的应用非常广泛。

首先，在煤炭开采和选煤过程中，煤质分析可以帮助矿山工作人员了解煤炭的质量状况，选择适宜的开采和选煤方法，提高煤炭的品质。

其次，在煤炭利用过程中，煤质分析可以帮助燃煤电厂了解煤炭的燃烧特性，调整燃烧工艺，提高燃烧效率，减少煤炭的消耗和环境污染。

此外，煤质分析还可以应用于煤炭化学工业、煤炭加工工业、煤炭贸易等领域，为相关行业提供科学依据。

然而，煤质分析也存在一些问题和挑战。

首先，煤炭样品的获取和制备是煤质分析的前提，但是由于煤炭的地质分布和开采条件的不同，煤炭样品的获取和制备工作并不容易，需要投入大量的人力、物力和财力。

其次，煤质分析的方法和标准也存在一定的局限性，无法完全覆盖煤炭的各个方面。

半焦炭的比表面积与孔隙结构分析半焦炭是一种广泛应用于工业生产中的重要材料，其比表面积与孔隙结构的分析对于研究半焦炭的物理化学性能非常关键。

通过对半焦炭的比表面积与孔隙结构进行分析，可以深入了解半焦炭的形态特征、吸附性能及化学反应活性等方面的特性。

本文将详细介绍半焦炭比表面积与孔隙结构的分析方法与意义。

比表面积是衡量物体表面粒度的一种指标，常用于评估材料的反应性能和吸附性能。

对于半焦炭这样具有多孔结构的材料来说，比表面积的分析尤为重要。

常用的测定方法包括比氮吸附法（BET）和比亚瑟曼方法。

BET方法通过测定物质在一定温度下对氮气的吸附量，计算出比表面积。

而比亚瑟曼方法则是通过测定材料和液相吸附物之间的相互作用力，进而推算出比表面积。

通过这些测定方法，可以精确地确定半焦炭的比表面积，从而了解其在吸附、催化和反应过程中的表现。

在分析半焦炭的比表面积时，我们还需要关注孔隙结构，因为孔隙结构对半焦炭的吸附性能和承载能力有重要影响。

半焦炭的孔隙结构可以分为微孔、介孔和巨孔三种形式。

微孔的孔隙大小范围在2nm以下，介孔范围在2~50nm之间，而巨孔的孔隙大小则大于50nm。

不同孔隙结构对于吸附分子的选择性和扩散速率有着不同影响。

因此，分析半焦炭的孔隙结构是进一步了解其吸附性能的关键。

为了推测半焦炭的孔隙结构，常见的方法是通过吸附等温线分析和巴拉基方程来确定孔径分布。

在吸附等温线分析中，吸附剂（如水蒸汽或氮气）在不同压力下的吸附量与半焦炭的物理吸附力相关。

通过观察吸附等温线的形状和斜率，可以初步判断半焦炭的孔隙结构类型。

而巴拉基方程则可以进一步推算孔隙大小和孔隙分布的具体数值。

通过这些分析手段，我们可以揭示半焦炭孔隙结构与吸附性能之间的关系，为半焦炭的应用提供指导。

半焦炭的比表面积与孔隙结构分析对于多个领域的研究具有重要意义。

在能源领域，了解半焦炭的比表面积可以帮助优化燃烧过程，提高能源利用效率。

在环境保护领域，通过分析半焦炭的孔隙结构，可以研究其对废水处理、废气净化和固体废弃物处理的吸附性能，为环境治理提供新的材料途径。