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第 37卷 第 2期 煤 炭 转 化 Vo1．37 No．2 2014年 4月 COAICONVERSl0N Apr．2014 凤眼莲与低阶煤低温共热解特性研究 何选明D 王小娟。 方嘉淇 ’ 李 维。 摘 要 采用 自行改装设计的干馏炉对不同配 比的凤眼莲 (EC)和低阶煤 (IFC)进行低温共 热解实验 ，得 出凤眼莲添加量为 30 时热解油产率达到最 高值 11．32 ，与 纯煤 时对 比提 高了 24．81 ，比质量加权值提高了5．11 ．选取凤眼莲、煤样和凤 眼莲添加量为 30 的混合样进行 了 热重分析 ，在 300。C～700C温度段 ，实验失重量明显大于质量加权值．并对热解油进行 了GC—MS 检测 ，共热解油中烷烃含量比纯煤 时提 高了34．46 ．元素分析和热值分析得 出共热解油 H／c比 纯煤时提高了8．72 ，热值稍低于汽柴油的热值．说 明凤眼莲与低 阶煤共热解存在协同效应，共热 解油实现 了一定程度 的轻质化 ． 关键词 凤眼莲，低阶煤 ，热解油，协 同效应 中图分类号 TK6，TQ523 0 引 言 1 实验部分 凤眼莲被列为世界十大害草之一，原产于南美 实验原料为长江野生凤 眼莲 (EC)和低 阶煤 洲 ，现以其快速的繁衍和传播能力入侵了至少 62个 (IFC)．凤眼莲经打捞清洗 晾晒后，在 4O℃鼓风干 国家和地 区．凤眼莲爆发成灾会堵塞河道，腐烂后污 燥箱烘 4h，再用粉粹机粉碎 ，过 8O 目标准筛，在空 染水质 ，妨碍其他水生动植物生长 ，造成生态失衡． 气中晾数小时后装入 自封袋中备用．煤样 的制备参 由于使用除草剂会对其他物种造成影 响，而生物防 照 GB474—2008．原料元素分析和工业分析结果见 治还在研究当中，因此机械打捞是 目前最环保可行 表 1．研究涉及的凤眼莲与低 阶煤的铝甑低温干馏 的治理凤眼莲爆发的途径．寻找凤眼莲的经济高效 实验、热重分析和热解 油 GC—MS检测的实验仪器 利用途径与机械打捞相结合 ，既可提高风眼莲治理 和方法参照文献[3]． 效率 ，又可 以变废为宝，降低成本 ，同时创造社会环 表 1 样 品的元素 分析 和工业分 析 ( ，ad) 保效益和经济效益．目前凤眼莲主要用于造纸 、纤维 板、动物饲料 、肥料 、沼气和生物乙醇等 ，应用有 限， 因而应寻求和拓宽凤 眼莲清洁高效利用 的新途 径．[1由于化石燃料的匮乏 ，加之其传统利用方式污 染大、效率低 ，近年来 ，生物质与低阶煤低温共热解 备受瞩 目．[2生物质与煤共热解时存在协同作用 ，可 提高热解油产率 ，改善热解油品质 ，从而替代部分石 2 结果与讨论 油 ，缓解石油危机．此外 ，副产物热解气可 以用来发 电，半焦也可用作催化剂和吸附剂 ，物尽其用，在实 2．1 热解产物分布 现生物质与低 阶煤的清洁高效利用的同时又可减少 CO 的排放．凤眼莲富含纤维素和半纤维素 ，加 以 凤眼莲与低阶煤铝甑低温干馏实验时混合物中 转化 ，将是一种颇具潜能的生物质能．本实验将凤眼 凤眼莲的添加量分别为0，10 ，20 ，30 和4O ． 莲与低 阶煤低温共热解，以期二者存在协同作用 ，实 各样品的热解产率见第 1l页图 1． 现其清洁高效转化利用． 由图 1可以看 出，凤眼莲与低阶煤共热解的主 1)教授；2)硕士生 ，武汉科技大学化学工程与技术学院，武汉科技大学煤转化与新型炭材料湖北省重点实验室，43008l