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内蒙褐煤微波热解特性研究

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内蒙褐煤微波热解特性研究第36卷第4期2013年1O月煤炭转化C0ALC0NVERSIONVo1.36No.40ct.2O13内蒙褐煤微波热解特性研究郝瑛轩D刘全润。李国亮摘要研究了内蒙褐煤、热解半焦及煤一半焦混合物在微波场中的升温特性,并对比研究了300℃~750℃温度范围内,内蒙褐煤微波热解和常规热解的特性.研究表明,内蒙褐煤是一种弱微波吸收剂,需添加一定量的半焦作为微波吸收荆才能进行热解反应;在添加lO~3O半焦的范围内,随着半焦添加量的增加,煤一半焦混合物的热解升温速率逐渐增加,焦油和气体产率增加,半焦和热解水产率降低;在添加3O半焦,终温保温20min的条件下,与常规热解相比,微波热解油、半焦和热解水的产率降低,气体产率增加,其中CO和H产率显著提高.关键词内蒙褐煤,微波热解,常规热解,产物分布中图分类号TQ53O.20引言褐煤由于含水量高,热值低(通常在16747/以下),应用受到很大限制.褐煤热解是改善煤质、提高经济效益的有效方法.L1目前,褐煤热解主要运用的固体热解体加热和气体热载体加热技术,属于常规加热范畴.与常规加热相比,微波加热是通过物料内的极性分子在微波高频电磁场变化下发生剧烈运动与碰撞摩擦而产生的热量,属于“体加热”范畴,具有独特的传质传热规律和易于控制等优点,受到越来越多研究者的关注.近年来,微波热解已开始应用于生物质[]、油页岩。和煤的热解n研究,表明采用微波加热的方式对煤进行热解是一种有效的方法,不同的煤由于其介电特性不同表现出了不同的热解特性,CuO,Fe。0和冶金焦都是使原煤快速裂解以及增加焦油产量的有效微波吸收剂.由于添加CuO,Fe。O和冶金焦不易从热解产物半焦中分离,并且存在金属氧化物与热解半焦发生氧化还原反应而失去吸波效应等不利影响,因此,在研究了原煤和其半焦在微波场中的升温特性的基础上,以煤本身的热解半焦作为吸收剂,考察内蒙褐煤的微波热解特性,并对比了研究微波加热和常规加热条件下内蒙褐煤热解的产物生成和分布规律.1实验部分1.1实验原料实验用煤来自内蒙古海拉尔盆地陈旗煤田;经对辊破碎机破碎制得0.2mm~1mm的煤样备用;半焦试样是在终温为650℃的常规加热炉中于馏2h制得.原煤样与半焦的工业分析与元素分析数据见表1.原煤样铝甑实验含油率测定(GB/T480—2OlO)结果见表2.表1煤样的工业分析和元素分析(%)Tab

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