外加铁矿石对哈密低阶煤热解特性影响

• 作者: 吕俊鑫 宋强 曾鸣 李玉环 王子民 舒元锋 舒新前 赵洪宇 阎杰
• 来源期刊: 燃料化学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 铁矿石 低阶煤 热解 焦油 氧脱除
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 154-161
• 页数: 8页
• 分类号: TQ536
• 字数: 6739字
• 语种: 中文

摘要

为探讨铁矿石对哈密低阶煤热解特性影响,采用热重分析仪(thermal gravity analysis/differential thermal gravity,TG/DTG)和实验室固定床反应器(fixed bed)对哈密低阶煤进行热解实验,研究了两种铁矿石对哈密煤热解反应性、热解气和焦油分布规律的影响.利用傅里叶红外光谱(FF-IR)和色谱-质谱分析仪(GC-MS)对焦油中官能团的变化以及焦油中物质组成进行了分析对比.结果表明,当热解温度从室温升高至150℃时,原煤中添加铁矿石的煤样失重速率峰逐渐向高温阶段推移;当热解温度高于450℃时,不同铁矿石对原煤热解的催化作用差异更加明显,且镜铁矿＞原生矿物质＞赤铁矿;当两种铁矿石添加量分别为20％时,热解焦油和热解气都能得到较高的收率;对于煤样HM-JT来说,此时焦油产率为7.88％,热解气相产物H2、CO2、CH4、CO产率与未添加镜铁矿的原煤煤样相比分别提高了4.27％、3.76％、4.39％、3.61％.对于煤样HM-CT来说,焦油催化裂解效果一直受到铁矿石添加量的影响.在镜铁矿和赤铁矿添加量分别增加到20％的过程中,煤样热解生成焦油的产率逐渐下降,而轻质焦油产率和轻质焦油分数逐渐增大到6.37％、58.48％、5.34％、56.22％,焦油中氧脱除率分别达到43.16％、36.89％.随着铁矿石的加入,焦油中二甲苯相对含量由4.32％分别降低至3.78％、3.93％,而甲苯相对含量由1.11％升高至1.32％、1.45％;焦油中邻甲酚和二甲酚中分子中的甲基取代基被脱除生成苯酚或甲酚,且镜铁矿对焦油中苯系物和酚类化合物的脱甲基作用强于赤铁矿.