印尼褐煤快速热解试验研究

为考察神雾快速热解炉的产品产率及产品性质,将神雾蓄热式快速热解工业炉型按一定比例缩小,在实验室自建的快速热解小试试验装置上,考察了热解温度对热解产物产率的影响,并对产物性质进行分析。结果表明,印尼褐煤快速热解最佳反应温度为590℃,印尼褐煤油收率为9.91%,高达格金含油率的95%,快速热解装置油收率较高。与固定床热解煤焦油相比,快速热解煤焦油的密度、黏度、凝点和残炭含量均较低。模拟蒸馏结果表明,快速热解煤焦油中汽油馏分为2%,柴油馏分为44%,重油馏分为54%。印尼褐煤快速热解气中的主要组分是CH4和H2,热值较高。

实验条件对天脊褐煤热解产物的影响研究

研究了煤样的干燥程度、热解温度、布料厚度、热解压力对天脊褐煤热解产物分布的影响;结合不同热解条件下的实验结果,确定了分别以半焦、焦油、煤气为主要产品时,天脊褐煤所应选取的热解条件。

褐煤的对流热解特性实验研究

在固定床热解过程中引入对流气体,考察了对流气体流量、对流气体温度、煤样粒度对褐煤热解过程传热和热解产物的影响;试验表明：随对流气体流量增加,传热系数增加,流量小于1.0 L/min时,引入的对流气体能及时带出热解过程逸出的挥发分,避免了挥发分的二次裂解,能提高焦油产率;为提高褐煤热解过程的转化率,热解温度与对流气体温度之差不能超过50℃;随煤样粒度增大,传热系数增加,热解气产率增大,20-30 mm时焦油产率最大,10-30 mm时半焦产率最大。

粉煤热解系统旋风分离器流场的数值模拟研究

为了进一步了解粉煤热解系统旋风分离器的流场分布规律,在根据旋风分离器实物建模的基础上,选用RSM湍流模型、离散对流项QUICK格式、压力梯度项PRESTO格式对其流场进行数值模拟。对于旋风分离器的切向速度分布、轴向速度分布及流场湍流结构的模拟分析说明,通过该数值模拟方法能够得到合理的流场分布规律,这为后续的颗粒场模拟奠定了基础。

不同粒度北露天褐煤的热解特性

为考察褐煤固定床热解过程的适宜粒度范围，以典型的北露天褐煤为研究对象，在自制的3奴固定床热解装置上进行了粒度0～50mm煤样的热解试验。考察了粒度对热解产物、热解时间、挥发物中含尘量的影响。结果表明，褐煤粒度从0～10mm增至40～50mm，热解时间、焦油和荒煤气中含尘量都呈减小趋势，热解时间从197min减少到164min，单位体积荒煤气中含尘量从0．0220mg／L减少到0．0113mg／L，且焦油中含尘量均大于荒煤气中含尘量；粒度为20～30mm时，褐煤热解过程的挥发物逸出阻力较小，二次反应和碳沉积概率较小，比较适宜热解。

粒径和入炉煤水分对白音华褐煤热解特性的影响

为获得粉状褐煤蓄热式下行床快速热解适宜工艺参数,通过蓄热式下行床快速热解试验装置,在900℃高温热解试验条件下,研究了白音华褐煤煤粉粒度分布和入炉煤水分对热解产物产率和热解气体组成的影响。结果表明:粒径<6 mm时,随煤粉粒径增大,热解半焦产率增加,热解焦油产率均低于3%,热解气产率逐渐降低,该粒径范围内的热解气产率较高(>35%)。因此,<6 mm煤粉均适用于蓄热式下行床热解工艺,工业生产过程中可依据下游除尘要求,在<6 mm内筛选煤粉粒径。煤粉粒径<3 mm、入炉煤水分在15.10%~25.03%时,随入炉煤水分的增加,热解水、热解气产率增加,半焦产率降低,因此,高入炉煤水分有利于粉状褐煤热解,提高褐煤煤粉干燥效率,降低烟尘和小颗粒煤粉的排放量。

胜利褐煤快速热解特性

为考察热解温度对热解产物品质及挥发分残留的影响,在10 kg/h自制褐煤快速热解提质试验设备上,以胜利褐煤为试验原料,考察了400~900℃热解提质温度对热解产物产率、气体产物组成、半焦微观结构以及残余挥发分的影响。结果表明,随着热解温度的升高,半焦产率逐渐降低,气体产率升高,焦油的产率先升高后降低,700℃时焦油产率最大;热解气体中的CO_2随着热解温度的升高逐渐降低,H_2和CO含量随着热解温度的升高而增加;随着热解温度的升高,挥发分不断释放导致半焦含氧官能团以及高活性的小的缩合芳环减少;热解温度≥700℃,半焦残留的挥发分较低,固定碳较多,基本满足电石用焦的要求。

府谷半焦干燥特性研究

针对炼焦工艺及熄焦方式不同导致焦炭含水率波动较大问题,以府谷半焦为原料,进行半焦干燥实验研究,考察了粒径、干燥温度、有无鼓风、堆积厚度等因素对半焦干燥速率的影响。结果表明,在恒定的干燥条件下,粒径越小,干燥速率越快。若将半焦粒径从50 mm减小到10 mm,则焦炭含水率干燥至1%所需干燥时间由57 min降至31 min;干燥温度降低,干燥初始阶段的调整期延长,干燥速率迅速下降,水脱除量急剧减少。因此,为保证较快的干燥速率,干燥温度应控制在200℃以上为宜;增加鼓风,降低堆积厚度有助于提高干燥速率,通过鼓风方式干燥可将脱水率提高23%。