热预处理影响褐煤热解行为研究

采用固定床反应器研究了不同气氛热预处理对内蒙胜利褐煤结构的改变,及其对后续热解行为的影响。结果表明,与原煤相比,热预处理后煤中羟基含量和芳香氢与脂肪氢的比减少,脂肪氢的相对含量增加。与未经处理的煤热解相比,N2、N2＋O2、CO2气氛下热预处理后热解水收率下降,热解气收率增加,热解气中CO2含量增高,导致高位热值下降。过热水蒸气热预处理后,焦油质量收率提高3～4个百分点。热解焦油组成的变化与预处理气氛、温度密切相关,过热水蒸气200℃下预处理使得焦油中轻质组分的含量（沸点低于360℃的馏分）比原煤焦油提高了约27个百分点;水蒸气和模拟烟气混合气氛下在200℃及250℃预处理后,其热解焦油中轻油和酚油含量分别提高约60和42个百分点

热预处理影响褐煤热解行为研究

采用固定床反应器研究了不同气氛热预处理对内蒙胜利褐煤结构的改变,及其对后续热解行为的影响。结果表明,与原煤相比,热预处理后煤中羟基含量和芳香氢与脂肪氢的比减少,脂肪氢的相对含量增加。与未经处理的煤热解相比,N2、N2＋O2、CO2气氛下热预处理后热解水收率下降,热解气收率增加,热解气中CO2含量增高,导致高位热值下降。过热水蒸气热预处理后,焦油质量收率提高3～4个百分点。热解焦油组成的变化与预处理气氛、温度密切相关,过热水蒸气200℃下预处理使得焦油中轻质组分的含量（沸点低于360℃的馏分）比原煤焦油提高了约27个百分点;水蒸气和模拟烟气混合气氛下在200℃及250℃预处理后,其热解焦油中轻油和酚油含量分别提高约60和42个百分点

热预处理影响褐煤热解行为研究

采用固定床反应器研究了不同气氛热预处理对内蒙胜利褐煤结构的改变,及其对后续热解行为的影响。结果表明,与原煤相比,热预处理后煤中羟基含量和芳香氢与脂肪氢的比减少,脂肪氢的相对含量增加。与未经处理的煤热解相比,N2、N2+O2、CO2气氛下热预处理后热解水收率下降,热解气收率增加,热解气中CO2含量增高,导致高位热值下降。过热水蒸气热预处理后,焦油质量收率提高3～4个百分点。热解焦油组成的变化与预处理气氛、温度密切相关,过热水蒸气200℃下预处理使得焦油中轻质组分的含量(沸点低于360℃的馏分)比原煤焦油提高了约27个百分点;水蒸气和模拟烟气混合气氛下在200℃及250℃预处理后,其热解焦油中轻油和酚油含量分别提高约60和42个百分点

低阶碎煤有氧热解制备兰炭的工艺条件

以流化石英砂为介质,研究了热解温度、O2浓度、原煤停留时间及粒径等流化条件对由小粒径低阶碎煤所制半焦的理化性质的影响.结果表明,1～13mm小粒径低阶煤在热解温度大于850℃及O2浓度、热解时间分别不低于3%(ψ)和120s的条件下,可制得固定碳含量高于82%(ω)、挥发分含量低于7%(ω)的兰炭.热解温度由650℃升至950℃,碳晶格的微晶晶面间距(d002)由0.383nm减小至0.372nm,半焦晶格的有序化程度增加.氧气浓度为7%(ψ)时,半焦的比表面积最大,为242.71m2/g,同时氧化反应活性也最大.延长有氧气氛下的热解时间,半焦孔隙结构因烧蚀而坍塌,半焦的比表面积和活性降低

低阶碎煤有氧热解制备兰炭的工艺条件

以流化石英砂为介质,研究了热解温度、O2浓度、原煤停留时间及粒径等流化条件对由小粒径低阶碎煤所制半焦的理化性质的影响.结果表明,1～13mm小粒径低阶煤在热解温度大于850℃及O2浓度、热解时间分别不低于3%（ψ）和120s的条件下,可制得固定碳含量高于82%（ω）、挥发分含量低于7%（ω）的兰炭.热解温度由650℃升至950℃,碳晶格的微晶晶面间距（d002）由0.383nm减小至0.372nm,半焦晶格的有序化程度增加.氧气浓度为7%（ψ）时,半焦的比表面积最大,为242.71m2/g,同时氧化反应活性也最大.延长有氧气氛下的热解时间,半焦孔隙结构因烧蚀而坍塌,半焦的比表面积和活性降低

非催化气固反应动力学热分析方法与仪器

准确测量近本征反应速率和计算反应动力学参数是热化学工程和应用化学工程领域的重要研究问题。以热重为代表的传统热分析方法与仪器在非催化气固反应的测试与分析中得到了广泛应用, 形成了许多典型的非等温反应分析方法与模型方程。本研究概述了现有热分析的方法原理及在气固反应分析中存在的缺陷, 剖析了自主研发的利用微型流化床反应器强化反应传热与传质, 实现气固快速混合与加热、低扩散抑制、微分化的近本征反应的思想。系统总结了基于该思想研制的微型流化床反应分析仪在分解、热解、燃烧（氧化）、还原、吸收等典型非催化气固反应中的应用特性, 并展示了相应的等温动力学参数结果

低阶碎煤有氧热解制备兰炭的工艺条件

以流化石英砂为介质,研究了热解温度、O2浓度、原煤停留时间及粒径等流化条件对由小粒径低阶碎煤所制半焦的理化性质的影响.结果表明,1～13mm小粒径低阶煤在热解温度大于850℃及O2浓度、热解时间分别不低于3%（ψ）和120s的条件下,可制得固定碳含量高于82%（ω）、挥发分含量低于7%（ω）的兰炭.热解温度由650℃升至950℃,碳晶格的微晶晶面间距（d002）由0.383nm减小至0.372nm,半焦晶格的有序化程度增加.氧气浓度为7%（ψ）时,半焦的比表面积最大,为242.71m2/g,同时氧化反应活性也最大.延长有氧气氛下的热解时间,半焦孔隙结构因烧蚀而坍塌,半焦的比表面积和活性降低

非催化气固反应动力学热分析方法与仪器

准确测量近本征反应速率和计算反应动力学参数是热化学工程和应用化学工程领域的重要研究问题。以热重为代表的传统热分析方法与仪器在非催化气固反应的测试与分析中得到了广泛应用, 形成了许多典型的非等温反应分析方法与模型方程。本研究概述了现有热分析的方法原理及在气固反应分析中存在的缺陷, 剖析了自主研发的利用微型流化床反应器强化反应传热与传质, 实现气固快速混合与加热、低扩散抑制、微分化的近本征反应的思想。系统总结了基于该思想研制的微型流化床反应分析仪在分解、热解、燃烧（氧化）、还原、吸收等典型非催化气固反应中的应用特性, 并展示了相应的等温动力学参数结果

内循环微型流化床流动特性

针对开发适用于化学气相沉积反应动力学研究的微型流化床反应分析仪的应用需求,研究了外径为30 mm的内循环微型流化床中气固流动特性,具体考察了中心射流管伸入高度、内导流管直径和颗粒装载量对实现固体物料内循环的最小操作气速和导流管与环隙区间窜气的影响。结果表明,随着射流管伸入高度的增大,实现颗粒内循环流动的最小操作气速变大;存在最优的导流管直径（20 mm）,使得实现颗粒环流的最小操作气速较小;增大颗粒装载量有利于降低颗粒内循环的最小操作气速。通过检测示踪气体在环隙区内的质谱信号,发现在所考察的参数范围内,反应器底部不存在导流管区向环隙区的窜气;在反应器上部,由于颗粒对气体的夹带,环隙区上部总能检测到示踪气体,且窜气特性随操作气速的增大而增强。研究结果可为设计适用于化学气相沉积反应的内循环微型流化床反应器提供参考

微型流化床反应分析仪中煤半焦水蒸气气化反应特性

制备了在液氮中急速冷却和在氩气中自然冷却的两种半焦，采用扫描电镜（SEM）、N2吸附仪、红外光谱分析仪（FTIR）、X射线衍射仪（xRD）等方法系统比较了两种半焦的结构，并利用中国科学院过程工程研究所研发的微型流化床等温反应分析仪（MFBRA）研究包括动力学在内的水蒸气气化反应特性。研究发现：急速冷却半焦（Char-Q）具有更大的比表面积和更小的平均孔径，而自然冷却半焦（Char-S）的石墨化程度更高。在MFBRA中进行的气化反应结果揭示了Char-Q具有更快的反应速率。且比较通过等转化率法算出的活化能发现：Char-S水蒸气气化反应的活化能更大。利用MFBRA不仅求得了半焦水蒸气气化的总C转化的反应活化能（总体动力学），而且获得了生成各气体组分的反应（实际上为多个反应构成的体系）的活化能，实现了半焦水蒸气气化反应分析。因此，选择Char-Q作为分析试样更能反映真实热态半焦的气化行为，而MFBRA为深入研究涉及水蒸气参与的微分反应特性提供了有效的仪器与方法