焦载体下CH4及CO2气氛对低阶煤流化床热解特性的影响

以新疆润北煤为研究对象,在小型鼓泡流化床上开展了热解实验,结合气相色谱、SEM等表征手段对热解产物及其特性进行了分析,考察了以半焦为热载体不同热解温度条件下CH4和CO2气氛对煤炭流化床热解特性的影响。结果表明:由于煤半焦促进了CH4和CO2的重整反应,CH4/CO2混合气氛下热解产气率与单一气氛相比有所减少,减少幅度随温度和CO2体积分数提高而增加;同时,热解温度为600℃以上时,CO和H2产率随着CO2体积分数的提高和温度的升高而明显增加,相应的热解水产率也明显增加;随着温度升高,受CH4裂解、CH4与CO2重整及CO2与碳的气化等反应的影响,CH4/CO2混合气氛下焦油产率有所增加,在热解温度600℃左右时焦油产率最高的同时增加幅度也较大;受CH4裂解反应积碳以及CO2和半焦的气化反应等过程的影响,CH4气氛下半焦产率增加,CO2气氛下半焦产率降低;CH4/CO2混合气氛下半焦产率及特性同样有明显的变化,且随热解温度升高变化更大;较低体积分数CO2(6%)时,CO2促进CH4裂解积碳,其影响大于CO2与碳的气化反应,半焦产率提高且半焦孔隙变小,表面变粗糙;而随着CO2体积分数提高时(增加到15%),CO2与碳的气化作用增强,使得半焦产率反而明显减少且孔隙变大。