升温速率对油页岩热解特性的影响
煤粉热解特性实验研究
第28卷第26期中国电机工程学报V ol.28 No.26 Sep.15, 2008 2008年9月15日 Proceedings of the CSEE ?2008 Chin.Soc.for Elec.Eng. 53 文章编号：0258-8013 (2008) 26-0053-06 中图分类号：TQ 530文献标识码：A 学科分类号：470?10 煤粉热解特性实验研究 魏砾宏1，李润东1，李爱民1，李延吉1，姜秀民2 (1．沈阳航空工业学院清洁能源与环境工程研究所，辽宁省沈阳市 110034； 2．上海交通大学机械与动力工程学院，上海市闵行区 200240) Thermogravimetric Analysis on the Pyrolysis Characteristics of Pulverized Coal WEI Li-hong1, LI Run-dong1, LI Ai-min1, LI Yan-ji1, JIANG Xiu-min2 (1. Institute of Clean energy and Environmental Engineering, Shenyang Institute of Aeronautical Engineering, Shenyang 110034, Liaoning Province China; 2. School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University, Minhang District, Shanghai 200240, China) ABSTRACT: The pyrolysis characteristics of different particle size Hegang(HG) and Zhungaer(ZGE) coal were investigated by non-isothermal thermogravimetry in high purity argon. The results show that there are four stages (dehydration, holding, rapid weight-loss and slow weight-loss) during the non-isothermal weight loss process of different granularity coal powders, the differential thermo- gravimetry(DTG) curve has two weight loss peaks when temperatures lower than 1400℃. There was no differences in the weight-loss characteristics of various samples at the temperature below 400℃. For the pyrolysis characteristics of HG coal with rising heating-up rate , the initial release temperature decreases, the maximum weight loss rate and pyrolysis index D increase. Therefore the heating-up rate increase is favorable to improving pyrolysis characteristics of pulverized coal. In addition, comparison between similar particle size HG and ZGF coal at 10℃/min heating rate shows that the pyrolytic characteristics of HG coal with high ash and similar volatile is better than ZGE coal. KEY WORDS: pulverized coal; pyrolysis characteristics; particle size; thermogravimetric analysis 摘要：利用热天平，以高纯氩气为气氛气体，研究了细化鹤岗煤和准噶尔煤的热解特性。实验结果表明，不同粒度的细化和超细煤粉的热失重过程可以分为4个阶段，在1400℃之前热失重微分曲线有2个失重峰。室温~400℃，各样品的失重特性无明显区别。400~980℃，粒度对煤粉失重速率间存在较好规律性。升温速率对鹤岗细煤粉热解特性的影响表现在，随着升温速率的提高，挥发分的初析温度降低；热 基金项目：国家高技术研究发展计划基金项目(2002AA527051)；辽宁省教育厅A类计划项目(2004D079)。 The National High Technology Research and Development of China (863 Programme)(2002AA527051)．解最大失重速率增大，达到最大失重速率的温度升高，煤粉的热解特性指数D值增大，即升温速率的增加有利于细煤粉的热解。此外，在10℃/min加热条件下，对比了平均粒径基本相同的鹤岗煤和准噶尔煤的热解特性，发现挥发分含量接近，而灰分含量较高的鹤岗煤的热解特性明显优于准噶尔煤。 关键词：煤粉；热解特性；颗粒粒度；热分析 0 引言 煤的热解作为煤燃烧过程中的一个重要的初始过程，对煤粉着火有极大的影响，也影响到燃烧的稳定性及后期的燃尽问题。由于煤本身具有复杂性、多样性和不均一性，因此影响煤热解的因素繁多，如煤阶[1]、矿物成分和含量[2]、粒径[3-4]、升温速率[5]、温度[6-7]、停留时间[5]、压力[8-9]、煤的显微组分[10]、气氛[11]等。超细煤粉燃烧技术是目前一种重要的有效控制NO x排放的燃烧技术(在电站煤粉锅炉燃烧方面，将超细化煤粉定义为20μm以下的煤粉[12])，美国2000年清洁煤技术项目中将超细煤粉再燃作为降低燃煤NO x排放的主要技术之一。本文采用非等温热重分析方法，研究了粒度、升温速率和煤种对细化和超细化煤粉的热解特性的影响，由微分热重曲线计算热解反应动力学参数。 1 实验部分 1.1 样品的选取和制备 实验采用鹤岗(HG)，准噶尔(ZGE)煤，经过碾磨，不进行筛分制成细化和超细化煤粉，原煤的煤质分析数据见表1。
温度对油页岩快速热解特性的影响
第３３卷第１期２０１０年１月 煤炭转化 Ｃ（）ＡＩ。ＣｏＮＶＥＲＳｌ０Ｎ Ｖ０１．３３Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０１０ 温度对油页岩快速热解特性的影响。 王军”梁杰２’王泽３’林伟刚４’宋文立４’ 摘要采用喷动载流床快速热解装置，研究桦甸大城子４层油页岩的低温快速热解特性．采用改变气速的方法使不同热解温度下气体的停留时间一致，探讨不同热解温度对油页岩热解的气、液、固三相产物的产率、组成以及三者之间相互关系的影响，确定了在以获得液体燃料为主要目的时，５３０℃为桦甸大城子４层油页岩低温快速热解的最适宜温度． 关键词油页岩，低温，快速热解，喷动栽流床 中图分类号ＴＥ６６２ ０引言 近年来，随着全球石油需求不断上升，国际油价持续走高，世界各国都在积极寻找石油替代资源．采用干馏技术进行油页岩热解提取页岩油替代石油资源已成为重要备选方案．由细粒矿物和低等微生物及植物的残体腐解有机质同时沉积形成的油页岩是可燃性矿产之一．［１喝１世界范围内油页岩的储量十分巨大，在我国的储量也非常丰富，开发价值巨大．油页岩中一般含天然石油３．５％～１５％，个别高达２０％以上；其发热量（４２００ｋＪ／ｋｇ～１６８００ｋＪ／ｋｇ）一般只为煤发热量的１／５～１／２．同时，由于油页岩具有比较高的挥发分产率，一般可以从中提取较高的气体和液体产品．若采用低温快速热解和快速冷凝的拔头工艺，油品收率还可提高，质量也会有所改善．［４－７］本文以桦甸大城子４层油页岩为研究对象，采用喷动载流床小型实验装置对油页岩进行了低温快速热解实验，并着重研究干馏温度对于油页岩快速热解特性的影响． １实验部分发分的迅速逸出，有效地减少了挥发分产物的二次裂解，固体半焦的收集也比较方便．而与一般的载流床相比，其传热效率较高，适应性广，热解产物容易收集，实验重现性较好．该反应装置由给料系统、热解反应器、控温系统、气一固分离系统、热解蒸汽冷凝器和气体测试系统等组成．首先，将反应器加热至预设温度，然后向炉体中加入预先９００℃下灼烧过的热载体石英砂，并通人流化气使砂子处于流化状态，待炉体稳定后，开始由载气携带油页岩颗粒进入反应器热解．挥发分以及固体半焦产物由载气携带至反应管热解后进入气一固分离器，将固体半焦分离出来，气体则依次经过多级冷却装置将液体分离出来，不凝气经湿式流量计测定后放空．实验装置见图１． ．Ｓａｎｄ 图１实验装置 Ｆｉｇ．１Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｐｐａｒａｔｕｓ １．１实验装置 １?２实验原料 实验采用喷动载流床反应器．该反应器相对于一般的流化床而言，气体返混小，颗粒在反应器中的停留时间短，这就保证了油页岩的快速热解以及挥 本文研究对象为桦甸大城子４层油页岩，粒度范围为６０目＂８０目；热载体为石英砂，粒度范围为４０目～５５目．油页岩原样及各温度下热解半焦的元 ＊国家高技术研究发展计划（８６３）项目（２００７ＡＡ０５２３３３１）． １）硕士生；２）教授、博士生导师。中国矿业大学化学与环境工程学院，１０００８３北宗１３）助理研究员１４）研究员、博士生导师，中国科学院过程研究所多相复杂系统国家重点实验室，１００１９０北京 收搞日期：２００９－０９—１４，修回日期：２００９—１１－１０ 万方数据
生物质与煤共热解特性研究
生物质与煤共热解特性研究 摘要：选取一种典型生物质样品（棉秆），并将生物质样品与煤分别以1:9、3:7、5:5的质量比混合。采用热重分析法，在相同升温速率下，对各样品进行热解实验，探讨了生物质与煤热解特性的差异以及它们共热解时生物质对煤热解过程的影响。研究表明，生物质与煤的热解特性差异很大：生物质热解温度低，热解速度快，而煤相对热解速度慢，热解温度高；在生物质与煤混合热解时，总体热解特性分阶段呈现生物质和煤的热解特征；随混煤中生物质比例的增加，热解温度降低，热解速度变快。 关键词：热重分析生物质煤热解共热解 随着人们越来越关注化石能源的使用对生态环境的不利影响，生物质能源的利用份额逐年上升[1]。但是，由于生物质分布分散、能量密度低、收集运输和预处理费用高、热值低、水分大、转化利用需要外热源等缺点[2]，使得单独利用生物质燃料的设备容量较小、投资费用较高、系统独立性差和效率低。为了使生物质在较短期内实现大规模有效利用，并具有商业竞争力，生物质与煤混合燃烧和转化技术在现阶段是一种低成本、大规模利用生物质能源的可选方案。 1 生物质能的转化 生物质的利用转化方式主要有直接燃烧、热化学转化和生物转化[3]。热化学转化是指高温下将生物质转化为其它形式能量的转化技术，包括气化(在气体介质氧气、空气或蒸汽参与的情况下对生物质进行部分氧化而转化成气体燃料的过程)、热解(在没有气体介质氧气、空气或蒸汽参与的情况下，单纯利用热使生物质中的有机物质等发生热分解从而脱除挥发性物质，常温下为液态或气态，并形成固态的半焦或焦炭的过程)和直接液化(在高温高压和催化剂作用下从生物质中提取液化石油等)；生物转化法是指生物质在微生物的发酵作用下产生沼气、酒精等能源产品。 固体生物质的热解及其进一步转化是开发利用生物质能的有效途径之一。在生物质热化学转化过程中，热解是一个重要的环节。生物质形态各异，组成多为木质素、纤维素等难降解有机物，与矿物燃料不同，因此生物质热解过程是一个复杂的过程，影响生物质热解的运行参数有终端温度、加热速率、压力和滞留时间等[4]。生物质的组成、结构等对热解也都有影响。研究生物质与煤共同作为燃料所具有的特性可为更广泛的利用生物质能提供参考依据。 2 试验 2.1 试验仪器及性能指标 采用美国Perkin-Elmer公司生产的热重－差热联用仪（TG/DTA），其性能指标如下：
金属氧化物对油页岩热解产物收率及组成分布的影响
CIESC Journal, 2017, 68(10): 3884-3891 ·3884· 化工学报 2017年 第68卷 第10期 | https://www.wendangku.net/doc/e410145391.html, DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157.20170128 金属氧化物对油页岩热解产物收率及组成分布的影响 王泽1,2，史婉君1，宋文立1,2，李松庚1,2 （1中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室，北京 100190；2中国科学院大学中丹学院，北京 100190） 摘要：通过固定床反应器，对4种金属氧化物（Al 2O 3、MgO 、CaO 、Fe 2O 3）对油页岩热解所得油、气产率及成 分的影响进行了研究。结果显示，碱性CaO 对油、水、气、焦产率分布影响较为突出，可提高页岩油与半焦产率，并降低热解气产率；而酸性较强的Al 2O 3可同时提高页岩油、热解气和热解水的产率，有利于促进挥发分的析出；比较而言，MgO 和Fe 2O 3的作用相对较弱。4种金属氧化物均可提高热解气中H 2、CH 4和C 2的产率；CaO 作用 下CO 2含量降低，而其他金属氧化物对CO 2的产生有不同程度的促进作用；Fe 2O 3可促进H 2产生；Al 2O 3作用下 CH 4含量有所增加。4种金属氧化物均可促进页岩油中芳香烃的产生，并且CaO 和MgO 两种碱土金属氧化物作 用下，短链（C 6～C 12）烷烃和烯烃含量均增加，而掺混Al 2O 3时页岩油中仅短链（C 6～C 12）烷烃含量增加。对此 机理进行推测认为，碱性CaO 和MgO 首先与以脂肪酸形式存在的有机质进行酸碱反应，得到脱羧活性更高的羧 酸盐，后者脱羧所得中间产物具有生成烷烃或烯烃两条可能路径，同时得到碳酸盐；而在具有Lewis 酸特征的Al 2O 3 作用下，脱羧产物为CO 2，并同时得到饱和烃产物。 关键词：油页岩；页岩灰；热解；金属氧化物；催化 中图分类号：TE 662 文献标志码：A 文章编号：0438—1157（2017）10—3884—08 Effects of metal oxides on yields and compositions of products from pyrolysis of oil shale WANG Ze 1,2, SHI Wanjun 1, SONG Wenli 1,2, LI Songgeng 1,2 (1State Key Laboratory of Multi -Phase Complex Systems , Institute of Process Engineering , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100190, China ; 2Sino -Danish College , University of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100190, China ) Abstract : In the solid-solid mixing pyrolytic process, the ash or bed material may influence the pyrolytic behaviors of the oil shale. Thus, pyrolysis of oil shale mixed with four metal oxides Al 2O 3, MgO, CaO and Fe 2O 3 were investigated. The results showed that CaO had a strong influence to the yields of products, and particularly promotes the formations of shale oil and char, while decreases the yield of gas product. On the contrary, Al 2O 3 in acidic property can most distinctly promote the devolatilization of oil shale with an augmented yields of shale oil, water and gas products. Comparatively, the effects of MgO and Fe 2O 3 to product yields were much weaker. All of the four metal oxides can promote the formation of H 2, CH 4 and C 2 hydrocarbons. The content of CO 2 decreased extremely for CaO, while all other metal oxides played promoting role to the formation of CO 2. H 2 and CH 4 can be most distinctly increased for Fe 2O 3 and Al 2O 3 , respectively. The content of aromatics in shale oil can be augmented by all of the four metal oxides and the effect of Fe 2O 3 was most significant. For the components of chain hydrocarbons, the short-chain (C 6—C 12) alkanes and alkenes were promoted for both of CaO and MgO, 2017-02-07收到初稿，2017-03-04收到修改稿。 联系人：李松庚。第一作者：王泽（1974—），男，博士，副研究员。 基金项目：国家重点基础研究发展计划项目（2014CB744304）；国 家自然科学基金面上项目（51476180）。 Received date: 2017-02-07. Corresponding author: LI Songgeng, sgli@https://www.wendangku.net/doc/e410145391.html, Foundation item: supported by the National Basic Research Program of China (2014CB744304) and the National Natural Science Foundation of China (51476180). 万方数据
CO2对褐煤热解行为的影响
文章编号:0253?2409(2013)03?0257?08 收稿日期:2012?10?15;修回日期:2012?12?26三 基金项目:国家自然科学基金(21106173);中国科学院战略性先导科技专项(XDA 0705100);中国科学院山西煤炭化学研究所青年人才基金(2011SQNRC 01)三 联系作者:房倚天,研究员,Tel /Fax :0351?2021137,E?mail :fyt @https://www.wendangku.net/doc/e410145391.html, 三 本文的英文电子版由Elsevier 出版社在ScienceDirect 上出版(http ://https://www.wendangku.net/doc/e410145391.html, /science /journal /18725813)三 CO 2对褐煤热解行为的影响 高松平1,2,3,赵建涛1,王志青1,王建飞1,2,房倚天1,黄戒介1 (1.中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原 030001; 2.中国科学院大学,北京 100049; 3.太原工业学院,山西太原 030008) 摘 要:利用热天平和快速升温固定床进行了CO 2气氛下褐煤热解特性的研究,考察了CO 2对半焦的产率和气体产物分布的影响三通过对半焦的比表面积二孔结构二官能团和元素含量的分析,确定了CO 2对煤热解过程的影响机制三CO 2对新生半焦的气化反应破坏了含氢的半焦结构,一方面,促进了羟基二甲基二亚甲基等基团的断裂和苯环的开裂;另一方面,减弱H 与其依附本体的结合,增加了氢的流动性,引发了更多的氢自由基生成三这些氢自由基与煤大分子断裂生成的碎片自由基结合生成更多的挥发分,使半焦有较大的比表面积二孔容和开孔率三CO 2的引入促进了煤的热解和挥发分的生成,增大了H 2二CO 二CH 4和C 2H 6等小分子烃类物质逸出,降低了半焦的产率三关键词:CO 2气氛;热解行为;半焦性质中图分类号:TQ 530.2 文献标识码:A Effect of CO 2on pyrolysis behaviors of lignite GAO Song?ping 1,2,3,ZHAO Jian?tao 1,WANG Zhi?qing 1,WANG Jian?fei 1,2,FANG Yi?tian 1,HUANG Jie?jie 1 (1.Institute of Coal Chemistry ,Chinese Academy of Sciences ,Taiyuan 030001,China ; 2.University of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100049,China ; 3.Taiyuan Institute of Technology ,Taiyuan 030008,China ) Abstract :The pyrolysis of Huolinhe lignite under CO 2atmosphere was carried out in a thermobalance and a fast heating?up fixed bed reactor.The distribution of gases ,char yield and its property such as element ,surface structure ,FT?IR spectra were analyzed.By this ,the effect of CO 2on the pyrolysis behaviors was studied.The results show that CO 2gasification of the nascent char ,which destroys the hydrogen?containing char structure ,not only promotes cracking of benzene ring and fracture of hydroxyl ,methyl and methylene groups etc.,but also weakens the interaction between H and char matrix and increases the H fluidity ,leading to the increase in the generation of H radicals.These H radicals can combine with other free radical fragments generated from fracture of the coal macromolecules to produce more volatiles.This will produce the char with a high specific surface and high pore volume and porosity.The introduction of CO 2promotes the coal pyrolysis and generation of volatile ,resulting in decrease in char yield and increase in the evolution amount of H 2,CO ,CH 4and other small molecules hydrocarbons. Key words :CO 2atmosphere ;pyrolysis behaviors ;char property 煤气化技术是煤炭洁净利用和高效转化的重要途径之一,由热解和气化两步构成三作为煤气化过程的第一步,煤的热解过程对煤的气化过程会产生重要的影响,例如热解制得的半焦活性影响煤气化的反应性,热解产品气影响煤气总量二煤气组成和煤气的热值等三因此,研究煤的热解过程,特别是研究在煤气气氛下煤的热解机理对提高煤炭洁净利用和高效转化有重要的意义三在高温热解条件下,反应气氛不仅可以与热解得到的新生半焦二挥发分发生作用,而且反应气氛间也可能相互作用,这些都导致 煤的热解过程变得复杂,进而影响到热解产物的分布以及半焦的性质三因此,反应气氛能显著地影响煤的热解过程三 关于CO 2气氛下煤的热解,前人已经作了一定 研究三与惰性气氛相比,CO 2气氛下,半焦产率下降二气体产率增加,干馏气中H 2和CH 4的体积分数降低,CO 含量明显增加[1]三Duan 等[2]研究了烟煤在CO 2气氛下热解,得出热解温度700~1000℃, CO 2气氛下挥发分产率比N 2气氛下的高,煤热解和CO 2气化反应同时反生三Messenb?ck 等[3]研究第41卷第3期2013年3月 燃 料 化 学 学 报 Journal of Fuel Chemistry and Technology Vol.41No.3Mar.2013
(完整版)花生壳生物质热解特性研究毕业设计
毕业论文 学院：材料科学与工程学院 专业年级：08级高分子二班 题目：花生壳生物质热解特征研究 指导教师：杨素文博士 评阅教师： 2012年5月
摘要 生物质能是重要的可再生资源之一，而热解是未来最有前景的生物质利用方式之一。通过对生物质的热解动力学研究，可以获得热解反应动力学参数，对于判断热解反应机理和影响因素以及优化反应条件具有重要意义。利用热分析仪，在氮气气氛下，采用不同升温速率对花生壳热解行为进行了研究。通过热重分析实验了解生物质受热过程中的基本变化规律及其影响因素，结果表明，随升温速率的增大，达到最高热解速率时所对应的温度也越高，且升温速率越高热解越快，达到相同热解程度所需的时间越短。通过热重曲线研究花生壳的热解动力学，求出动力学参数。 关键词：生物质, 热解、热重分析，动力学 ABSTRACT Biomass energy is one of most important renewable energies. Paralysis is one of most promising methods of biomass utilization in the future. Study on biomass paralysis kinetics which can obtain paralysis kinetic parameters is of great important significance toward judging paralysis mechanism and influence factors and optimizing reaction
辽宁抚顺大尺度油页岩热解特性的研究
辽宁抚顺大尺度油页岩热解特性的研究 摘要：通过研究油页岩热解过程和性质，对比不同尺度下其热解性质的变化。 研究表明，油页岩热解可分为三个阶段：常温至300℃为第一阶段，300℃~550℃为第二阶段，550℃~700℃为第三阶段。其中第二阶段为热解主要阶段,该阶段可 分为三个小阶段：第1阶段在300℃~400℃，油母开始热解；第2阶段在 400℃~500℃，热解进行；第3阶段在500℃~550℃，矿物质发生脱水或分解。并且尺度的增大主要影响热解过程中第一、第二阶段，会导致其失重率以及失重速 率的降低，造成产生的油气减少甚至热解不完全现象。 关键词：油页岩；大尺度；热解特性；热重分析；尺度分析 引言 人类社会的发展依赖于能源的供给，而如今煤、石油等不可再生资源在人类的大量开采 和消耗下已显得难以为继。油页岩作为化石燃料，其储量折算为发热量仅此于煤，位居第二，对其燃烧热解是高效经济利用的途径之一[[[] 闫澈,姜秀民.中国油页岩的能源利用研究[J].中国 能源,2000,(9):22-26.]][[[] 于廷云,孙桂大,张连江,刘姝.抚顺油页岩灰分的检测与利用的可能性[J].抚顺石油学院学报，1994，33（1）：12-14.]]。因此，油页岩吸引了国内外大量研究者的目光。 油页岩是一种高灰分的腐泥煤，其干馏炼油工艺技术分为地上干馏技术和地下原位干馏 技术[[[] 孙纯国,陈丽.国内油页岩开采工艺模拟研究进展[J].化工设计通讯,2018,44(1):56.]]。地 上干馏技术由于需要将油页岩开采至地面再进行加工和炼制，具有生产成本高、干馏工艺技 术和设备不完善、环境污染大的缺点。而地下原位干馏技术则不需要将油页岩开采至地面， 直接在地下进行加热干馏[[[] 方朝合,郑德温,刘德勋,王义凤,薛华庆.油页岩原位开采技术发展 方向及趋势[J].能源技术与管理,2009,02:78-80.]]，然后再用相关装置将生成的页岩油和热解气 通至地面[[[] 刘德勋,王红岩,郑德温,方朝合,葛稚新.世界油页岩原位开采技术进展[J].天然气工业,2009,29(5):128-132.]]。因此不需要井工开采，且页岩渣可留在地下，具有节约成本的优点[[[] 陈家伟，陈家全. 油页岩干馏工艺技术进展[J]. 广州化工, 2016, 44(10): 38-41.]]。但同时由 于在地下无法对油页岩进行加工破碎，只能对块体较大的油页岩进行热解，因此本文采用辽 宁省抚顺市油页岩[[[] 韩放,李焕忠,李念源.抚顺油页岩开发利用条件分析[J].吉林大学学报（地球科学版）,2006,36(6):915-922.]]，通过对不同大尺度油页岩热解对其热重规律进行研究。 1.实验部分 1.1实验样品准备 油页岩：产自辽宁抚顺，用切割机将油页岩样品切割成10×10×10mm3，30×30×30mm3、50×50×50mm3、80×80×80mm3的立方体若干。 1.2实验仪器 油页岩热解装置：主要包括电阻丝加热炉、热重仪、页岩油冷凝装置等部分。电阻丝加 热炉尺寸：外壳尺寸长80cm，宽60cm，高100cm。内炉尺寸长50cm，宽30cm，高60cm。 气相色谱与质谱仪（GCMS-QP2010）、循环水式多用真空泵、旋转蒸发器、过程气体分 析仪。 1.3实验方法 首先分别对10×10×10mm3、30×30×30mm3、50×50×50mm3、80×80×80mm3的油页岩进 行称重，记录数据。用二氯甲烷和甲醇以3：1的比例配置溶液400m1，用于页岩油的收集。利用电阻丝加热炉在氮气氛围中分别对各个尺度的油页岩进行热解，采用10℃/min的升温速率进行加热，每损失0.1kg样品质量记录一次时间，直至质量恒定不变。在炉内温度到达100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃时收集气体。炉内温度到达700℃之后调整电流以保持温度恒定，每隔30min收集一次气体，共4次，之后再每隔60min收集一次 气体，共4次。 利用过程气体分析仪测收集气体的组分，同时根据油页岩热解失重规律进行分析。利用
医疗废物典型组分的热解特性研究
硕士学位论文 论文题目 医疗废物典型组分的热解特性研究 作者姓名苏鹏宇 指导教师岑可法教授 马增益副教授 学科(专业) 工程热物理 所在学院机械与能源工程学院 提交日期 2005年1月
Study on Pyrolysis Characteristics of Typical Components in Medical Waste Candidate: Su Pengyu Supervisor: Professor Cen Kefa Associate Professor Ma Zengyi Thermal Physics Engineering Clean Energy and Environmental Engineering Key Laboratory of Ministry of Education Institute of Thermal Power Engineering Zhejiang University, Hangzhou, China Jan.2005
学号 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解浙江大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：年月日签字日期：年月日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位：电话： 通讯地址：邮编：
吉木萨尔油页岩热解动力学的实验研究
?武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室项目(FMRU201502) 收稿日期:2018-06-12 潘一妮(1980-一),博士;430074湖北省武汉市三吉木萨尔油页岩热解动力学的实验研究?潘一妮一吕一伟一戴方钦 (武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室) 摘一要一在升温速率为30?/min 时对吉木萨尔油页岩进行热重实验研究,根据实验所得TG /DTG 曲线特点,采用高斯多峰拟合法将油页岩热解过程分解为五个阶段,每个阶段代表油页岩热解过程的不同特征反应三采用峰值分析法对不同特征反应建模并求解动力学参数(活化能E 二指前因子A 及反应级数n ),不同特征反应对油页岩热解过程转化率贡献不同,其权重即为峰值分析中子峰曲线下方面积,采用加权叠加的方法对油页岩热解过程进行模拟,得到了油页岩热解过程动力学模型三结果表明:模拟结果与实验曲线吻合良好三 关键词一油页岩一热解一高斯多峰拟合一峰值分析法Pyrolysis kinetic model of Jimsar oil shale Pan Ni一Lv Wei一Dai Fangqin (The State Key Laboratory of Refractories and Metallurgy,Wuhan University of Science and Technology) Abstract 一Gravimetric experiments of Jimsar oil shale with a heating rate of 30?/min were conduc-ted.According to the experimental results of TG /DTG curve and the theory of Gauss multi -peaks fit-ting method,oil shale pyrolysis process was divided into 5stages,each stage represents different re-sponse characteristics of oil shale pyrolysis process.The peak analysis method was used to determine the kinetic parameters (activation energy E ,the pre -exponential factor A and the reaction order n )for each stage.The weight of each stage is different,which is represented by the area of the sub -peak,the oil shale pyrolysis process was simulated by using the method of weighted superposition,and the oil shale pyrolysis kinetic model was obtained finally.It is show that the simulation results and ex-perimental results are in good agreement.Keywords 一oil shale一pyrolysis一gauss multi -peak fitting一peak analysis method 一一油页岩是一种高灰分的固体可燃有机岩石[1],由于储量高二商业潜力大越来越受到重视[2],作为石油的替代品,经过转换后还可以用于其他化工产品[3,4]三近年来,热分析技术有了长足发展,越来越多的学者采用热分析技术来 研究油页岩热解动力学三王擎[5]二K?k [6]等采用 非等温升温速率下热重实验对油页岩的燃烧过程 进行研究,得到了油页岩的燃烧特性和动力学参数三Liu Q.Q.[7]二Pan L.W.[8]二K?k [9]等采用非等温升温速率下热重实验对油页岩热解过程进行了研究,同样,得到了油页岩热解特性和动力学参数三此外,也有学者采用计算机模拟方法对油页岩热解过程也进行了研究[10-13]三应用较多的热分析方法有微分法和积分法,文章采用高斯多峰拟合方法三李睿[14]等采用该方法计算了四种生物质燃料的热解过程;王擎[15]等采用该方法求取了油页岩燃烧过程的动力学参数;马伟[15]等采用该方法计算了酚醛树脂的热解5 1Vol.37一No.6Nov.2018一一一一一一冶一金一能一源ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY 万方数据
颗粒粒度对油页岩热解特性和动力学参数的影响
颗粒粒度对油页岩热解特性和动力学参数的影响 摘要:在热重—红外联用分析仪上进行了桦甸油页岩的热解特性实验研究,得到了升温速率为20℃/min时颗粒粒度分别为75.66μm、110.05μm、200.21μm和290.40μm的油页岩的热解TG、DTG和DSC曲线,分析了油页岩的热解特性及规律.结果表明,油页岩的热解是分两步进行的,油页岩在低温段的热解是主要的;随着颗粒粒度的减小,油页岩的热解特性趋好.通过数据分析,得到了油页岩在不同阶段的热解反应动力学参数.关键词:油页岩;热解特性;颗粒粒度;化学反应动力学 油页岩是矿物质含量超过30%的腐泥煤[1].地质勘探工作表明,油页岩是在矿物机体中含有固体可燃有机质的沉积岩,在化石燃料中它的储量折算为发热量仅次于煤列第2位[2],如果将它折算成页岩油,世界上的油页岩储量将是4 750亿t,相当于目前世界天然原油探明可采储量的5.4倍[3].我国油页岩资源丰富,是世界上油页岩资源丰富的国家之一,已探明的油页岩储量为315.67亿t,储量也仅次于美国、巴西和爱沙尼亚,列世界第四,且主要集中于茂名、桦甸和抚顺等地[4],便于大规模开采利用.在世界范围内能源需求不断增长的今天,寻求油页岩的有效开发与经济利用的途径,对于缓解能源供需矛盾,推动社会的发展,具有重大的现实意义.本文采用热分析方法,在原有研究基础上[5-10],对桦甸油页岩的热解性能进行了研究,为今后油页岩的燃烧能源利用奠定了坚实的基础,并提供了理论保障. 1热分析实验 1.1实验样品的制备与基础数据的获得 本文的实验样品采用吉林省桦甸市的油页岩,经将块状的油页岩砸碎再在磨煤机上研磨,最后经过手用玛瑙磨研制而成.这全部采用原样品,期间未进行任何的筛分处理,以保证实验数据能准确地反映此油页岩的特性.研磨后的油页岩粒度利用英国MALVERN公司生产的MAM5 004型激光粒度分析仪测量得到,共磨制了4种不同粒径的油页岩.有关本样品的元素分析、工业分析、灰成分分析的实验数据及粒度分布与筛余份曲线见表1、表2及图1. 1.2实验设备及实验说明 本文采用STA 409型热综合分析仪和EQUI-NOX 55型傅里叶红外光谱仪联合组成的热重
油页岩热解制取油气的工艺技术分析
第 47 卷 第 2 期 2018 年 2 月 Vol.47 No.2Feb.2018 化工技术与开发 Technology & Development of Chemical Industry 基金项目：煤转化与新型炭材料湖北省重点实验室开放基金项目（WKDM201509） 作者简介：蔡慧芳(1976-)，女，高级工程师，研究方向：油料技术保障。E-mail：524148034@https://www.wendangku.net/doc/e410145391.html, 收稿日期：2017-11-06 油页岩热解制取油气的工艺技术分析 蔡慧芳1，曾 胜2，周铭军2，陈 叶2，王衍如2，程正载2,3 (1.中国人民解放军92962部队，广东 广州 510710；2 武汉科技大学化学与化工学院，湖北 武汉 430081； 3.湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室，湖北 武汉 430081) 摘 要：油页岩作为一种重要的替代能源资源引起了业界的广泛关注。文章分析了油页岩的热解特点及工艺条件对热解油气产品的影响，重点阐述了颗粒特性和热解温度对油气产率的影响。对油页岩加工业进行了展望，指出实施炼油-发电-化工-建筑材料-金属提取联合一体化方案，有助于油页岩综合利用效率的提升和环境效益的改善。 关键词：油页岩；热解特性；颗粒特性；工艺分析 中图分类号：TD 984 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2018)02-0031-05 综述与进展 油页岩是一种非常规的固体化石燃料能源，由藻类等低等浮游生物经腐化作用和煤化作用而生成，含有油母质（干酪根）及少量沥青质等固体有机物质，灰分高。通过高温加热，油母质热解产生类似原油的页岩油和类似天然气的煤气。油页岩的最大利用途径是提取页岩油，在石油供给不足时，可望成为石油的替代品；第二大利用途径是发电，可在其他化石原料匮乏时成为一种发电原料。油页岩燃烧后剩下的灰分，可用来制造各种建筑材料如陶粒、水泥、建筑瓷砖等。油页岩发电后剩下的灰渣和半焦中富含多种金属元素，从中提取稀有金属和稀土金属也具有很大的前景。油页岩被列为21世纪非常重要的替代能源，开发油页岩以替代日益短缺的石油天然气资源具有很大的前景，对改变我国能源结构，具有非常重要的战略意义。 对油页岩的热解特性进行研究，可有效指导油页岩的干馏生产，充分认识油页岩的出油率、出油时间、出油温度、产物成分、产物特性、灰渣特性等，以获得不同油页岩的最佳干馏工艺。对油页岩的颗粒特性进行研究，可以充分认识油页岩的物理特性，为干馏过程中干馏炉内的压力分布、温度分布、流场分布、产物浓度分布等研究提供理论基础，为工业干馏生产的高效安全提供依据和保障。 1 油页岩热解特性的研究 1.1 油页岩干馏（热解）工艺研究 升温速率、干馏终止温度和保温时间是影响油页岩干馏（热解）工艺的几大主要因素。升温速率不同，页岩从外到内的传热速率会不同，页岩内温度梯度不同，对页岩的分解及产物成分会产生一定程度的影响。干馏终止温度决定了油页岩内油母质反应的程度，在加热到终止温度后，还需要保温一段时间以对油页岩进行持续加热，使所有油页岩颗粒中心温度达到终止温度，使颗粒内有机物（干酪根）完全分解，避免出“生料”。保温时间的长短取决于油页岩的粒径大小、油页岩的料层厚度及油页岩堆积的空隙率等相关因素。 1.1.1 升温速率对油页岩干馏（热解）工艺的影响 王擎等人[1]在试验样品粒径为0~0.2mm、气流量120mL·min -1的实验条件下，考察了升温速率对油页岩干馏（热解）工艺的影响。结果表明，升温速率对半焦燃烧的两段反应影响显著。随着升温速率的提高，每条燃烧反应曲线的着火温度都明显升高，DTG 峰移向了更高的温度。这主要是由于介质的扩散和热量的传递需要一定时间，同时升温速率越快，半焦从着火到燃尽这段时间内炉温升高就会越多，表现出来的燃尽温度也会较高。此外，同一样品