煤热解产物的组成及其影响因素分析

恶心现象背后的科学根据煤热解产物的组成及其影响因素分析
郭耀华(太原化学工业集团有限公司职工大学, 山西 太原 030021)
摘要:在温度、压力以及反应停留时间等方面,煤炭及产物的组成要求较高,同时热解气体对于煤热解产物的影响也是比较大的。
归纳出典型性的实验条件,对于调节整个热解产物的最终构成,提升煤炭利用的综合效率具有重要意义。本文的研究目的是希望能够使煤炭在燃烧、汽化、液化和热解干馏的过程中更好的进行热分解,提高热分解产物的利用率。关键词:煤热解产物;组成;影响因素;分析煤炭在燃烧的过程中,会发生分解效应,热分解效应可以产生煤气,焦油以及很多的干胶产品,其中,产生的煤气就叫热分解气体。热分解气体和热分解产物,在反应的过程中会产生大量的烃化合物,在提高热分解产物利用率的研究基础上,不难发现,在普遍的煤气数值和热度值优化的情况下,采取合理的操作参数,可以提高煤气的高热值,从而解决煤热化解的基础电能的问题。根据此次研究发现,提高热分解气体的使用效率,可以将这部分产生的高热值煤气应用于其他的工业应用,造福社会。
1 煤热解产物的主要组成成分
1.1 初始热分解产物
煤炭在发生热分解反应的过程中,主要的成分都会通过挥发的效应,从煤基础体中溢出,初始的热分解产物里面包括大量的气体和液体,焦油以及轻质液态烃化物,这些物质如果在初始热分解过程中稳定加热,就会产生逐层分解。假如在发生分解的过程中采取一种聚集浓缩的方式,加入氢元素又或者脱离氢元素,然后采用聚合化学反应,最终就会产生二次反应。在这种热处理过程中,二次反应温度可高达600℃,随着反应温度的升高,分解产物的产出率将会不断的提升。
1.2 初始热分解产物产生的必要条件
热分解产物,实际上是一种裂变的反应,温度太低就不太可能发生裂变反应,因此要不断的提升气体温度,就需要控制整体的综合温度。随着裂变温度的逐渐升高,气体的产出率会逐渐的上升,液体产品的产出率则在逐渐的下降,初始热分解产物的主要内容,一般来说包括半焦产物,其中热分解气体的过程有氢气、一氧化碳、二氧化碳,以及很多高热度的轻质烃类化合物气体。热分解产物产生的温度环境,随着温度上升速率的高低,逐渐的产生加热的过程、快速加热的过程,从而对于挥发的过程产生更加理想的推动作用。
玩命关头32 温度对于煤炭热分解产物成分的影响
2.1 热分解产物中的氧化物以及焦油和半焦油化合物
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在整个热分解过程中,煤炭中的氧气成分,一般会借助氧化物的形式出现,这种氧化物,有的是一氧化碳,有的是二氧化碳。煤炭中的元素成分组成决定着热分解气体的组成,煤炭中的含氧量成分越高,一氧化碳和二氧化碳生成量就会越大。氧化物会以各种复杂的成分出现,同时氧化物的成分不一定特别纯粹,可能会与其他的化合物团组成复杂的化合物成分。同时热分解产物也包括焦油和半焦油化合物,这些产物也会由于温度的变化而产生不同的反应。
2.2 温度因素对于热分解产物的影响
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温度因素是影响整个热分解环境的主要因素之一,煤炭
的热分解过程产生了大量的热效应,这些热效应主要来自于高温时煤炭结构氢化的过程。在热分解的过程中,不同阶段热分解的构成不同,阶段的主要划分依据就是温度。第一个阶段是400~600℃,这个阶段相对化合物形成的过程比较缓慢,第二个阶段有大量的氢气产生,这个阶段温度开始逐渐升高,达到900℃左右。随着热分解反应的继续,热分解温度不断的升高,在热分解反应后期,产生了一定的缩聚反应,最终就会形成芳香烃类化合物,而且,这种烃类化合物还伴随着大量的氢气外放。
温度对于初级分解产物的反应过程也有着重要的影响,而且还会影响挥发成分的二次反应,虽然有一些产物不存在二次反应,但是这种产物挥发物质的产出率会随着温度的提高而逐渐的增高。在二次反应的速率不断提高的过程中,随着温度的升高,焦油发生裂解和再挥发反应的几率不断的增大,再挥
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发反应的产物,也就是焦油,其产出比例逐渐减小,半焦油成分和气体成分的收率则在逐渐的上升。在低温环境下,煤炭化合物中的焦油成分主要是脂肪烃类化合物和芳香烃类化合物,结合含氧化合物共同组成的。在高温的情况下,焦油的组成成分则相对比较简单,逐渐的变成了芳香烃,同时芳香烃类化合物的类型也在逐渐的增多。温度的升高,使得半焦油变成了焦炭,氢元素和氧元素的成分都在降低,焦炭的成熟程度不断提升。
3 结语
温度的提升对于煤炭热分解产物的组成会产生很重要的影响,这与煤炭分解过程中停留时间对于热分气体产物的影响是比较类似的。停留时间或者停留温度,都会对于煤炭热分解产物产生有规律的影响。特别是在焦油化合物及焦油分子进一步发生二次反应的过程中,通过适当的调节手段,就可以把煤炭热分解反应的载气流量加以控制。为了合理的分配煤炭中的有机物质,提高热分解反应和煤炭产物的利用率,我们需要提供更加合理的理论依据和实践依据,因此我们应该加强对于数据的分析和学习,不断的改进,从而提高热分解产物的利用率。
参考文献:
答韦中立论师道书[1]乔凯.低阶煤热解工艺优化及反应历程研究[D].太原理工大学,2016.
[2]陈昭睿.煤热解过程中热解气停留时间对热解产物的影响[D].浙江大学,2015.
[3]董洁.煤热解过程中PAHs 的形成及其催化裂解特性[D].太原理工大学,2013.
[4]王鹏,文芳,步学朋,刘玉华,边文,邓一英.煤热解特性研究[J].煤炭转化,2005,(01):8-13.

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