低阶烟煤热解过程中氯的迁移释放特性研究

• 作者: 于冉 刘东 周家顺 王峰 赵宁 郭中山 龚鑫
• 来源期刊: 燃料化学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 低阶烟煤 热解 焦油 TG-IR-MS 动力学
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1032-1041
• 页数: 10页
• 分类号: TQ530.2
• 字数: 7938字
• 语种: 中文

摘要

为探明氯元素在低阶烟煤热解过程中的释放机制行为,采用热重红外光谱质谱(TG-IR-MS)联用技术和管式热解炉,考察热解温度、粒径等级、升温速率对陕北低阶烟煤热解过程中氯的迁移转化行为特性的影响,并建立氯迁移释放动力学模型.红外光谱和质谱分析结果表明,陕北低阶烟煤热解气体产物中含氯组分主要为HCl和微量的Cl2.管式炉热解过程中,相比于粒径和升温速率而言,氯的释放率受温度影响最为显著.在300-800℃,随着温度升高,煤中氯的释放率迅速增大,800℃时氯的释放率为49.5％;半焦中氯的分布率逐渐减小,焦油和热解气中氯的分布率逐渐增大.煤样粒径为3.0-4.0 mm时,氯的释放率达到最大值35.8％;粒径的变化也会一定程度影响热解产物中氯的分布率.提高热解升温速率有利于挥发分的释放,升温速率为15-25℃/min时,煤中氯的释放率变化趋势明显,但过高的升温速率不利于煤中氯的释放.热解焦油中氯元素主要以无机含氯化合物的形式存在,超纯水萃取可明显降低焦油中氯的含量.低阶烟煤中低温热解过程中,氯释放的活化能均在20 kJ/mol左右.