低温氧化破粘对煤炭地下气化热解特性的影响.pdfVIP

低温氧化破粘对煤炭地下气化热解特性的影响 焦子阳，刘丽丽，李冬阳，梁 杰 (中国矿业大学(北京)化学-9环境工程学院，北京 100083) 摘要 ：粘结性烟煤在地下气化过程 中容易造成通道堵塞 ，气流分布不均匀进而导致地下 气化过程环境的恶化，使气化反应停止。粘结特性在热解过程中表现得尤为突出，研究了低 温氧化破粘的方法对地下气化热解特性的影响。结果表明随着氧化时间的增加，最大失重速 率降低 ，煤气中H ，CH 体积分数以及热值在部分热解温度区间均低于原煤，从而增加 了煤炭 地下气化热解惰性。 关键词 ：煤炭地下气化；低温氧化 ；破粘 ；热解 中图分类号：TD841；TQ546 文献标识码：A 文章编号：1006—6772(2011)05—0028—03 无论是煤的地面气化还是地下气化 ，热解过程 烟煤软化熔融，析出胶质体，随着反应温度的提高， 在地面气化固定床 中还是在地下气化过程 中，煤的 开始析出可燃性气体如H：，CH ，在450qC时焦油的 热解对产品气的组成有很大影响 ¨。气化反应开 析出量最大 J，同时有烃类气体析出，550cC左右形 始，即煤燃烧之前，首先是煤层受到热产品气的干 成半焦，550℃以后半焦开始收缩形成焦，干馏区的 馏，释放出来的气体随气流移动到出气 口。煤层在 热分解产物对煤炭地下气化过程 中产品气质量的 经过煤的燃烧后进人还原区，由于还原区发生 的是 提高非常重要 。对于烟煤破粘处理后的热解行为 吸热反应，所以随着反应的进行，后面的煤层温度 研究较少，笔者以地下气化的热解升温速度研究了 逐渐降低 ，最后干馏区的温度约为 200 600qC[2J， 低温氧化破粘对地下气化热解反应的影响。 该区域中煤层被干馏 ，并释放 出CH 等可燃气体， 1 实验部分 由于气流的移动方 向与火焰的扩展方向一致，干馏 反应得以持续进行。同地面气化的干馏过程一样 ， 1．1 煤 样 烟煤的地下气化干馏过程发生在 300cC以上，首先 采用的煤样是鸡西烟煤，煤样分析见表 1和表2。 表 1 工业分析和元素分析 ％ 收稿 15t期：2011—05—12 责任编辑：孙淑君 作者简介：焦子阳(1985一)，男，山西忻州人，中国矿业大学(北京)化学工艺专业2008级在读硕士研究生，研究方向为洁净煤技术。 28 《洁净煤技术))2011年第 17卷第5期 r 中国科技核心期刊 全国中文核心期刊 矿业类核心期刊J 1．2 氧化煤样的制备 表 3 不同氧化时间下破粘后热重分析值 ＼0 ● O O O O O O 氧化煤样的制备是利用 140℃、流量为2．5nl／h 的热空气通过恒温管式固定床反应器进行氧化，煤 样粒度为 2～5mm，制备出氧化时间分别为 100， 640，2920min的氧化煤样 ，粘结指数 G分别为 66， 29，0。 1．3