煤的超高温热解与气化特性的热重实验研究

高温高压条件下煤的燃烧特性研究
煤是人类能源供应的重要来源之一，在中国更是占据了绝大部分的能源供应量。

为了更好地利用煤，研究煤的燃烧特性是非常重要的。

煤的燃烧特性
首先，了解煤的燃烧特性是研究高温高压条件下煤的燃烧特性的基础。

煤燃烧
主要是由碳在氧气中燃烧产生二氧化碳，同时产生热能。

但是，在煤的不同部位以及不同类型的煤中，燃烧特性会有所不同。

这就需要通过实验来研究。

高温高压条件下煤的燃烧特性研究需要使用高温高压炉进行实验。

高温高压炉
是指在高温（1000℃以上）和高压（20MPa以上）的条件下对材料进行热处理的
实验装置。

这种实验装置能够模拟煤在地下深处的压力和温度条件，从而更好地了解其燃烧特性。

在实验中，我们可以测量煤在高温高压条件下的燃烧速率、反应动力学参数等
指标。

这些指标可以帮助我们更好地了解煤的燃烧规律和特性，为优化煤的利用提供指导。

同时，高温高压条件下煤的燃烧也与大气污染相关。

煤的燃烧会产生大量的二
氧化碳、氮氧化物和颗粒物等有害物质。

研究煤的燃烧特性可以更好地理解这些有害物质的生成机理和规律，为大气污染治理提供依据。

总之，在高温高压条件下煤的燃烧特性研究中，实验是非常必要的手段。

通过
实验可以更好地了解煤的燃烧规律和特性，为优化煤的利用提供指导，并为大气污染治理提供依据。

同时，还需要注意研究过程中对环境和安全的保护。

第1篇一、实验目的本次实验旨在研究煤炭在不同温度下的热解特性，分析煤炭的热稳定性、热分解产物及其组成，为煤炭的深加工和利用提供理论依据。

二、实验原理煤炭的热解是指煤炭在无氧或微氧条件下，加热至一定温度时，发生化学分解，生成焦炭、煤气、焦油等产物的过程。

本实验采用程序升温法，对煤炭进行加热，并测定其热解特性。

三、实验方法1. 样品准备：选取具有代表性的煤炭样品，进行破碎、筛分，制备成粒径小于0.2mm的粉末。

2. 实验装置：采用程序升温热分析仪，设置实验温度范围为室温至800℃，升温速率为10℃/min。

3. 实验步骤：- 将煤炭样品置于实验装置中，密封。

- 启动程序升温，记录样品在不同温度下的失重率和热解产物的组成。

- 分析热解产物的组成，计算焦炭、煤气、焦油等产物的含量。

四、实验结果与分析1. 失重率：实验结果表明，煤炭在加热过程中，失重率随温度升高而增加。

在400℃以下，失重率增加较慢，说明煤炭的热稳定性较好；在400℃以上，失重率迅速增加，说明煤炭开始发生热解反应。

2. 热解产物：实验结果表明，煤炭在热解过程中，主要产生焦炭、煤气、焦油等产物。

其中，焦炭含量最高，煤气次之，焦油含量最少。

3. 热解特性：- 焦炭：焦炭是煤炭热解的主要产物，其含量随温度升高而增加。

焦炭的生成有利于提高煤炭的利用价值。

- 煤气：煤气是煤炭热解的重要产物，其主要成分包括氢气、甲烷、一氧化碳等。

煤气具有较高的热值，可作为一种清洁能源。

- 焦油：焦油是煤炭热解的副产物，其含量较低。

焦油可通过进一步加工，制备成化工产品。

五、结论1. 煤炭在加热过程中，热稳定性较好，可在400℃以下保持稳定。

2. 煤炭热解过程中，主要产生焦炭、煤气、焦油等产物，其中焦炭含量最高。

3. 煤炭热解具有较好的应用前景，可为煤炭的深加工和利用提供理论依据。

六、实验不足与展望1. 实验过程中，未对热解产物的成分进行详细分析，今后可进一步研究热解产物的组成及其应用价值。

煤粉高温裂解特性试验及裂解气化中试系统设计与试验煤炭既是一种能源,也是一种资源。

在当前油气资源日益枯竭、煤炭利用带来的低效和环境问题不断凸显的时代大背景下,开发出一种清洁高效的煤炭利用技术是我国实现可持续发展的必由之路。

相比将煤炭直接燃烧只利用其热能的传统煤炭利用方式,更加应该针对煤炭各组分的不同性质和转化特性,对煤炭资源实行分级分质梯级利用。

煤基多联产技术是以煤为原料,以煤气化技术为核心,将多种煤转化技术集合在一起,可以获取裂解焦油,提取苯、蒽、茚、荧蒽等原料用于化工合成;也可以获取裂解气用于冶金还原或民用煤气;还可以获取半焦继续燃烧发电,从而实现煤炭资源综合利用,提高能源利用效率。

煤基多联产系统追求的是整体生产效益最大化和污染物排放最小化,可以实现很高的煤炭利用经济效益,这是符合我国基本国情的煤炭利用技术。

其中,热解和气化技术是煤多联产系统的关键技术,本文采取了多种不同的裂解气化反应器,对煤粉定向裂解的调控机理进行了深入的研究。

首先,本文在固定床管式炉试验平台上,选取了神华煤、平庄煤、淮南煤和白音华煤作为研究对象,研究了不同温度和不同粒径对煤粉裂解行为的影响,对不同温度和粒径下半焦、焦油、裂解气进行了全面、深入的研究。

裂解温度的变化范围是600～1200℃,升温梯度100℃;煤粉颗粒尺寸变化的范围为0～75μm、75～150 μm、150～300 μm和300～900μm。

研究表明,提高裂解温度,能够增加产出裂解气的体积,裂解温度越高,裂解气的产量越大,温度从600℃升高到1200℃时,神华煤的裂解气产量从678 ml增加到1932 ml;平庄煤从544 ml增加到了 2077 ml;淮南煤从347ml增加到1903 ml;白音华煤从328 ml增加到1918ml;高温有利于H2的产生,但是会降低CH4和CO2的产量;淮南煤在700℃裂解时,煤气热值最高,达到27.2 MJ/Nm3;煤粉粒径减小有利于裂解气的产生,但是会降低CH4的产量;神华煤焦油主要是不含苯环的脂肪族化合物。

程序升温热重法研究活性焦气化反应特性
罗鸣;张建民;高梅杉;连辉
【期刊名称】《洁净煤技术》
【年(卷),期】2006(012)001
【摘要】在管式炉上以较高炭化温度(1000℃以上)制备煤焦,并在较低温度(850℃)下用水蒸气活化而制得活性焦.采用程序升温热重法对高炭化温度下制得活性焦的CO2气化反应特性进行了研究,并利用组合升温速率法对其动力学参数进行了计算.从对碳转化率曲线、气化速率曲线的分析和比较来看:随着制焦温度的升高和煤阶的增加,活性焦的活性逐渐下降;活化之后的煤焦比未活化煤焦的气化反应活性更好.动力学参数的计算结果符合上述结论.
【总页数】5页(P42-45,24)
【作者】罗鸣;张建民;高梅杉;连辉
【作者单位】上海理工大学,动力工程学院,上海,200093;上海理工大学,动力工程学院,上海,200093;上海理工大学,动力工程学院,上海,200093;上海理工大学,动力工程学院,上海,200093
【正文语种】中文
【中图分类】TQ541
【相关文献】
1.等温热重法生物质空气气化反应动力学研究 [J], 吴亭亭;曹建勤;魏敦崧;闻望
2.非等温热重法对潞安煤焦-H2O气化反应动力学的研究 [J], 丁华;姜英;陈亚飞;李
文华
3.热重法研究煤焦H2O气化反应动力学 [J], 文芳
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5.程序升温热重法研究神府高温煤焦-CO2气化反应性 [J], 顾菁; 李莉; 吴诗勇; 吴幼青; 高晋生
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文章编号:100428774(2004)02223204第一作者:苏桂秋(1967-),女,吉林人,南京理工大学工业化学专业本科毕业,现主要从事能源动力工程、环保与环境监测方面的研究。

煤热解燃烧气体产物的热重—红外联用分析收稿日期:2003207203苏桂秋1,崔畅林1,卢洪波2(1.东北电力学院动力系,吉林132012;2.上海理工大学热工程研究所,上海200093) 摘　要:利用热重分析仪对煤的热解过程进行实验研究,并使热解后煤中的固定碳在模拟空气状态下充分燃烧。

同时利用联机的傅立叶变换红外光谱仪对气体产物(烟气)进行实时红外光谱跟踪分析,研究煤在热解燃烧过程中烟气的排放规律以及升温速率、试样用量对烟气红外光谱的影响。

关键词:傅立叶变换红外光谱;热重分析;热解;烟气;升温速率中图分类号:TQ53316 文献标识码:AAnalysis of the Smoke of Pyrolysis and Combustion of Coal B ased on TG -FTIR MethodSU Gui 2qiu 1,CU I Chang 2lin 1,L U Hong 2bo 2(1.Department of Thermal P ower Engineering ,N ortheast China Institute of E lectric P ower Engineering ,Jilin 132012China ;2.Institute of Thermal Engineering ,University of Shanghai for Science and Technology ,Shanghai 200093,China )Abstract :The coal pyrolysis process is studied with the Thermogravimetric Analyzer ,and Fixed Carbon in coal is burned in the simulated air state .At the same time ,the smoke products are analyzed by the interconnected FTIR in real time .S o the smoke release law in process of Pyrolysis and Combustion of Coal ,the effects of heating -rate and sample quantity in the TG on FTIR are found.K ey w ords :FTIR;TG Analysis;Pyrolysis;Smoke ;H eating 2rate1　引言煤是我国电站锅炉、工业锅炉的主要燃料,煤在热解、燃烧过程中产生的CO 2、CO 、SO 2等混合气体的排放对大气造成的污染十分严重。

实验一燃烧特性的热重分析一、实验目的1．了解热重分析仪的基本结构，掌握仪器操作；2．学会应用热重法分析煤/生物质的燃烧特性。

二、实验内容及要求1．熟悉热重分析工作原理；2．学会处理煤/生物质燃烧热失重曲线，求解典型燃烧特性参数，并分析燃烧特性。

三、实验步骤1．试样、气体准备，如预先干燥、磨制、筛分、称量试样等，罐装所需浓度和纯度的保护气体和反应气体。

检查仪器放置平稳、管路气密性及电源连接完好等。

2．开启系统：（1）打开恒温水浴槽（温度设定：22℃）；（2）接通气体（氮气流量：30ml/min；空气流量：100ml/min）；（3）待恒温水浴槽达到设定温度和气流稳定后，打开TGA 主机；（4）打开计算机进入Windows NT，双击“STARe”图标打开STARe软件。

3．根据软件建立试验方法，设置升温速率10℃~30℃/min、最大温度900℃，完毕后按提示放置样品，按提示开始、结束（重新开始）试验。

4．根据随机软件进行数据处理。

5．关闭系统：（1）须在TGA 主机的炉温低于300℃ 后关闭恒温水浴槽；（2）关闭TGA 主机；（3）关闭气体；（4）关闭计算机。

四、实验报告1．热重燃烧特性指标的含义和求解方法；2．热重燃烧条件下各燃烧特性参数代表的意义；3．求解煤/生物质燃烧特性参数；4．结合所得数据分析燃烧特性。

瑞士Mettler-Toledo公司的TGA/SDTA851e热分析系统图1、图2为热分析系统原理图。

该系统包括热重/差热同步分析仪，热重天平和高温恒温浴槽。

具体参数如下：型号：TGA/SDTA851e；温度范围：室温~1600℃；大测试炉：直径12mm，容积900μl；温度准确度：±0.25℃；温度重复性：±0.15℃；线性升温速率：0.01~100℃/min；SDTA分辨率：0.005℃。

图1中，天平和测试炉组成的测试单元是热重/差热同步分析的核心，采用平行支架微量/超微量天平，称量不受样品支架长度变化（如热胀冷缩效应）的影响；内置砝码全自动校准；称量部件处于恒温室内（22.0±0.1℃），不受环境因素的影响。