淖毛湖煤和棉秆共热解协同效应分析
胡孟启1
罗杰1
刘洋1
钟梅1
代正华1
靳立军2
亚力昆江·吐尔逊1
李建1
1.新疆大学化工学院省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐 830017;新疆大学化工学院新疆煤炭清洁转化与化工过程重点实验室,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐 8300172.新疆大学化工学院省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐 830017;新疆大学化工学院新疆煤炭清洁转化与化工过程重点实验室,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐 830017;大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室煤化工研究所,辽宁大连 116024
摘要：煤和生物质共热解过程中,填料方式会显著影响挥发分之间相互作用及产物分布.分析分隔放置(Case 1)、机械混合(Case 2)、煤在棉秆上层(Case 3)和煤在棉秆下层(Case 4)4种填料方式下淖毛湖煤(NMH)和棉秆(CS)共热解产物的分布、组成及性质,并结合分形理论研究共热解半焦的孔隙特征,探究共热解协同效应.结果表明,NMH和CS协同作用因填料方式不同而变化,填料方式对共热解产物分布及性质影响大.用Case 4方式时,共热解焦油产率最高,为15.94％,较理论计算值增加3.89％,正协同效应最显著.此时,CS热解产生的富氢组分及时与NMH热解挥发物发生交互作用,导致H2、CH4和C2～C4产量较理论值降低,共热解焦油产率增加.不同填料方式对共热解焦油中轻油馏分均产生负协同作用.含氧化合物相对含量减少可能是因为共热解过程促进脱氧反应(如脱羧和脱羰基化等),进一步生成脂肪烃,减少含氧官能团发生交联反应;在共热解中,·H自由基与活性含氧基团产生正协同作用,促使焦油中O、N、S原子向固体或气体产物转移.由半焦分形结果可知半焦分形维数D1和D2均在2～3间,说明半焦粗糙度和孔结构均满足分形结构基本特征.对于Case 3和Case 4方式,位于下层样品半焦的表面更粗糙.用Case 3方式所得CS-C孔隙更小;而Case 4方式所得NMH-C孔隙更不均匀,孔结构更复杂.
关键词：低阶煤棉秆填料方式共热解协同效应
分类号：TQ530.2(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：新疆维吾尔自治区科技计划资助项目(2023D04025)自治区高校基本科研业务费科研资助项目(XJEDU2023P021)
论文发表日期：2024-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 85-94 )
英文信息