_898燃料化學(xué)學(xué)報(bào)第40卷提高2% ~5%。而Zeng等[6)在He氣氛下對Loy研究者對 于熱預(yù)處理對煤熱解產(chǎn)物的影響還沒有統(tǒng)Yang褐煤進(jìn)行熱預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)250C以上的熱預(yù)處-的認(rèn)識(shí)(5,0I ,對于其中的機(jī)理尚不明確。理會(huì)導(dǎo)致半焦收率的增加而焦油收率的減少,通過本研究針對中國儲(chǔ)量較豐富的褐煤,采用煙道與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)比較,認(rèn)為熱預(yù)處理的效果會(huì)受煤中含氣及過熱蒸汽進(jìn)行 熱預(yù)處理,分別考察煙道氣中各水量的影響。還有研究者采用四氫化蔡[”1、吡咯蒸組分和混合氣氛在預(yù)處理過程中對煤結(jié)構(gòu)及官能團(tuán)氣或溶劑[8等對煤進(jìn)行溶脹處理,熱解揮發(fā)分及焦造成的改變,及其對后續(xù)熱解產(chǎn)物的收率及油氣品油收率會(huì)提高20%左右,但是所用試劑本身代價(jià)較質(zhì)的影響，為開發(fā)適宜工業(yè)應(yīng)用的預(yù)處理工藝提供高,工業(yè)應(yīng)用尚存在成本問題。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。雖然目前從預(yù)處理角度研究煤結(jié)構(gòu)對熱解行為1實(shí)驗(yàn)部分影響的報(bào)道較多,但是這些手段或者預(yù)處理?xiàng)l件苛1.1實(shí)驗(yàn)原料刻，或者在成本上受限，在實(shí)際工業(yè)過程中應(yīng)用困煤樣采自內(nèi)蒙古錫林浩特勝利煤田(下文簡稱難,因此,選擇一種低成本且能有效運(yùn)行的預(yù)處理手為SL) ,屬于中國儲(chǔ)量較高并具有代表性的褐煤,其段具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。低階煤- 般含水量較工業(yè)分析和元素分析結(jié)果見表1。實(shí)驗(yàn)中使用原煤高,給運(yùn)輸及利用帶來困難，因此使用前--般需要對粒徑為0.5~1 mm,收到基進(jìn)樣，每次進(jìn)料約20 g低階煤進(jìn)行干燥以脫除一定的水 分,而作為干燥過(精確至0.001g)。本文中,預(yù)處理過程和熱解過程程的延續(xù),熱預(yù)處理具有易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，而且能充氣體釋放量以及熱解產(chǎn)物收率均以干燥基煤為基準(zhǔn)分利用煙道廢氣及過熱水蒸氣等工業(yè)常見熱源,投計(jì)算。資成本上可行且能提高能源的利用效率。而國內(nèi)外表1勝利褐煤的工 業(yè)分析和元素分析Table 1 Proximate and ultimate analyses of Shengi ligniteProximate analysis w。:/%Utimate analysis wg/%MFCACHNS24. 133. 431. 3811.1241. 222.3710.670. 621.2實(shí)驗(yàn)裝置Al2O3小球(外徑3 mm)的氣體預(yù)熱器組成,實(shí)現(xiàn)氣預(yù)處理及熱解實(shí)驗(yàn)裝置見圖1。體的混合、預(yù)熱及水蒸氣的生成。反應(yīng)系統(tǒng)采用石英材質(zhì)的固定床反應(yīng)器(內(nèi)徑30mm,長度350mm,中部放有用80目石英砂制成的燒結(jié)板),加熱電爐采用日本石川產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的透明電爐(型號TF-0410301000 ,功率1.43 kW)。預(yù)熱器與反應(yīng)器18廣ImicroGC之間的管路纏繞加熱帶以避免水蒸氣冷凝。產(chǎn)物收8集系統(tǒng)由焦油捕集裝置及氣體凈化及收集定量裝置組成。焦油經(jīng)多級冷卻和溶劑吸收兩種方式共同捕N2 CO, O2 H2O12集，而氣體則經(jīng)過除硫裝置、過濾裝置之后進(jìn)入到10 L的廣口瓶,采用排水法進(jìn)行收集、定量。圖1實(shí)驗(yàn)裝置示意圖Figure 1 A schematic diagram of the experimental apparatus1.3實(shí)驗(yàn)方法1: gas ecylinder; 2: peristalic pump; 3: mass flow meter1.3.1預(yù)處理 階段controller; 4: preheater; 5: fixed bed reactor;將稱量好的煤樣加入到固定床反應(yīng)器中,按照6: fumace; 7: tar collector; 8: condenser; 9: acetone trap;圖1所示連接反應(yīng)裝置,并檢查氣密性。反應(yīng)開始10: saturated sodium carbonate trap; 11: valve;前先通人預(yù)處理氣體對整個(gè)系統(tǒng)吹掃20min,以排12: saturated NaCl solution container; 13: measuring cylinder盡系統(tǒng)內(nèi)空氣，然后切換氣體流量為100 m[/min,本裝置包含三個(gè)部分:供氣系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)及產(chǎn)以40C/min的升溫速率從室溫升至預(yù)處理溫度,物收集系統(tǒng)。供氣系統(tǒng)由高純N.( 99.99%9 )鋼瓶、并保持2 h。預(yù)處理階段生成的氣體由載氣帶出,并CO2(99.9%)鋼瓶、高純02(99.99%)鋼瓶、質(zhì)量由氣袋捕集送往氣相色譜進(jìn)行分析。流量計(jì)、蠕動(dòng)泵、裝有金屬絲網(wǎng)的混合器及填充有經(jīng)預(yù)處理后制備的煤樣,密封保存在干燥器中。第8期董鵬偉等:熱預(yù)處理影響褐煤熱解行為研究899采用德國BRUKER TENSOR 27傅里葉紅外光譜分CO2,且釋放量均隨預(yù)處理溫度的升高而增加,其析儀對各種預(yù)處理氣氛中在200 C及250 C條件下中,N2+O2的混合氣氣氛下的預(yù)處理,受02在預(yù)處預(yù)處理2h的煤樣進(jìn)行FT-IR表征,以考察預(yù)處理理階段參與氧化反應(yīng)的影響，CO2的釋放量明顯高前后煤中官能團(tuán)的變化情況。于其他氣氛。過熱水蒸氣氣氛下預(yù)處理階段CO,1.3.2熱解反應(yīng)階段的釋放量與其他氣氛下預(yù)處理相比較少。無氧氣氛預(yù)處理結(jié)束后，切換N2氣氛吹掃實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)下,250C以上的預(yù)處理會(huì)釋放-定量的CO,特別是20 min,再設(shè)定流量為100 mL/min,以100 C/min升在CO2氣氛下預(yù)處理過程中釋放比較明顯,而有氧溫速率由預(yù)處理溫度升至600C進(jìn)行氮?dú)鈿夥障碌臍夥障翪O的含量要比其它氣氛下高。N,條件下的熱解。熱解反應(yīng)維持在600 C下30 min后停止加預(yù)處理過程中沒有檢測到CH,的釋放,而N2+O2氣熱,繼續(xù)通N2將產(chǎn)物完全帶出。氛要比CO2氣氛下預(yù)處理釋放的CH,少。水蒸氣熱解產(chǎn)物中的焦油經(jīng)過空氣冷卻(室溫)進(jìn)人氣氛下的預(yù)處理,氣體釋放量相對較少,但是包括收集瓶，未冷凝部分再經(jīng)深度冷卻( -20 C)并通過C2、C3在內(nèi)的各種氣體成分在預(yù)處理過程中均可檢裝有純凈丙酮溶劑的洗瓶進(jìn)行吸收,當(dāng)最后--級洗測到，即發(fā)生了- -定程度的熱解反應(yīng)?？傮w而言,低瓶顏色不變則視為焦油樣品已吸收完全。反應(yīng)結(jié)束溫下熱預(yù)處理會(huì)引起煤中結(jié)構(gòu)的改變,化學(xué)鍵斷裂、后將整個(gè)管路黏附的焦油用丙酮溶劑清洗并匯集至重組并導(dǎo)致一一定量氣體的釋出。預(yù)處理溫度對于氣洗瓶當(dāng)中。匯總的焦油溶液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(真空體的釋放總量產(chǎn)生影響,而預(yù)處理氣氛則對釋出氣度0.08 MPa,水浴溫度25 C)將丙酮溶劑蒸出,所體的成分產(chǎn)生影響。得焦油樣品部分稱重用以定量,另取一部分通過50 rAgilent 7890A GC模擬蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行焦油組分餾程的分析。除去焦油的熱解氣體經(jīng)飽和NaHCO3溶液脫硫過濾后進(jìn)入到裝有飽和食鹽水的收集瓶中,采用0F排水法進(jìn)行定量.收集。熱解氣組成通過Agilent:Micro-3000微型氣相色譜檢測其中的組分含量(主要檢測H2、CH、CO、 CO2、C2H、C2H6、 C.H。、C,H。等)。半焦產(chǎn)品在N2氣氛下冷卻至室溫后由反應(yīng)器上端取出稱重,并密封樣品置于干燥器內(nèi)保None15020025030Temnperature t/C存以便進(jìn)行分析。圖2熱預(yù)處理階段 氣體釋放總量2結(jié)果與討論Figure2 Cas amount released during thermal pretreatment2.1熱預(yù)處理過程 中煤釋放氣體情況●: superheated stearn; ▲: N2;▼: N2+O2圖2為過熱水蒸氣、N2及N2+O2混合氣(O2/ 2.2 熱預(yù)處理對煤結(jié)構(gòu)的影響(O2+N2)=8. 15% )氣氛下各種溫度預(yù)處理階段煤采用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)(FT-IR)對在中氣體的釋放情況。由圖2可知,在過熱水蒸氣和200C及250C不同氣氛下預(yù)處理2h后的煤樣進(jìn)N2氣氛下的預(yù)處理過程中,氣體釋放規(guī)律相似:隨行了分析,并將其與原煤以及在110 C下干燥2 h著預(yù)處理溫度的升高,氣體釋放總量增加,在200~煤樣的紅外光譜圖進(jìn)行對比,以考察勝利褐煤在熱250C階段變化比較平緩,而升溫至300C時(shí)煤的預(yù)處理階段結(jié)構(gòu)發(fā)生的改變,所得光譜圖見圖3。分解程度加劇,有初步熱解的現(xiàn)象。而有氧氣參與原煤中由于含水量較高,其紅外光譜圖中位于的預(yù)處理過程中,氣體釋放量隨預(yù)處理溫度的升高3400cem-'附近的峰(歸屬為氫鍵締合的-0H[9.101)增加比較明顯，在250~300C氣體釋放量趨于相對較強(qiáng),而經(jīng)過熱預(yù)處理后,此位置的峰明顯的減穩(wěn)定。表2為過熱水蒸氣、CO2、N2及N2+O2混合氣弱,且隨著預(yù)處理溫度的提高而進(jìn)一-步減弱,說明熱預(yù)處理能夠減少煤中由氫鍵締合的-OH。而過熱水氣氛下不同溫度熱預(yù)處理過程中的煤釋放氣體的組蒸氣氣氛下,受預(yù)處理氣氛的影響，此處-0H峰強(qiáng)成。如表2所示,熱預(yù)處理階段釋放的氣體主要為減弱程度較小，從而說明水蒸氣的存在對此位置的900燃料化學(xué)學(xué)報(bào)第40卷峰有影響,也表明熱預(yù)處理破壞的是煤中含氧官能團(tuán)與水之間的氫鍵。表2熱預(yù)處理過程 中釋出氣體的組成Table2 Composition of released gas in thermal pretreatmentPretreatmentTemperatureGas composition v/(mL.g" )atmosphereHCHCO2C2+ CSteam1500. 020.040.060.420.102000.000.030.050.480.012500.843000.05.0.120. 902.28:0.18N0.233.750.334.160.33 ;1.220.240.290.020.350.52.0.00 .0.280.810.502.69N2+O23. 800.570.083.1610.238. 6536. 1610. 1935. 75-: not detected in GC; O: hard to measure CO, release for pretreatment in CO2OH-0- -CH2,-OH04 -200C0250C0.2|89| 250C06 N6N,(O)250 C.40.200 Mu0.4-040.20.0比2 0.00.4stcam+ flug gasstean+ flupgasI250Cmur04 Fdry coal110C8一一dry(cpal0.0中一ras--一ra020.0500 100015002000250030003500 4000500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000Wavenumber σ /cm?!Wavenumber σ/em:!圖3 200 .250 C下不同氣氛預(yù)處理前后煤樣紅外光譜圖Figure3 FT-IR spectra of raw coal and pretreated ones at 200 C and 250 C in varied atmospheres不同預(yù)處理氣氛對于煤紅外光譜圖的影響各有高溫度至250 C后,此處峰強(qiáng)又會(huì)減弱。過熱蒸汽差別。含氧氣氛下200 C預(yù)處理,使得位于910~下的預(yù)處理,使得煤中-CH2、-CH,等基團(tuán)含量增1040cm-'的峰(歸屬為醚氧鍵[10])明顯增強(qiáng),而升加，表現(xiàn)為1110 ~1380 cm-'處的峰10] 會(huì)增強(qiáng),而醚第8期董鵬偉等:熱預(yù)處理影響褐煤熱解行為研究901氧鍵的峰(910 ~1 040 cm^ ' )有一定程度的減弱。水處的寬峰通常認(rèn)為是由芳香烴的不同取代位置引蒸氣和模擬煙氣混合氣預(yù)處理對煤紅外譜圖的影起911.12], 750 cm-'處峰的強(qiáng)度與分子鏈上連續(xù)相響,一部分同過熱水蒸氣類似，反映在-CH2、-CH3接的CH2基團(tuán)的數(shù)目成正比,可通過比較煤中CH2等的增強(qiáng),另外預(yù)處理溫度對醚氧鍵也會(huì)造成影響，的濃度來比較亞甲基鏈的長度,而815cm~1處的峰250C下預(yù)熱處理引起醚氧鍵增強(qiáng)。是由于苯環(huán)上對位取代基團(tuán)的同向運(yùn)動(dòng)引起的偶極表3給出了煤中芳香氫與脂肪氫的比隨預(yù)處理矩變化而產(chǎn)生,870 cmi I的強(qiáng)度則代表了煤中多取氣氛改變的變化規(guī)律。其中, H.為煤樣紅外譜圖中代芳香環(huán)的濃度。由表3可知,預(yù)處理后750 em-'3 000 ~3 100 cm-下的積分面積，代表芳香碳?xì)涞纳斓南鄬拷档?表明預(yù)處理過程中在亞甲基位置縮振動(dòng);H。為紅外譜圖中2 700 ~3000 cm-'下的積易發(fā)生斷鍵,使得芳香氫含量減少,且隨著預(yù)處理溫分面積,代表脂肪碳?xì)涞纳炜s振動(dòng);而H/H的數(shù)度的升高,這種現(xiàn)象更為明顯。而經(jīng)過預(yù)處理后，值代表了煤中芳香氫與脂肪氫的比值。由表3可870cm-'的濃度增加，表明煤中的多取代芳香結(jié)構(gòu)見,隨著預(yù)處理溫度的升高,H、H的數(shù)值都會(huì)減的含量有增加的趨勢,而815cm-'處的含量變化不少,但是H減少的程度較大,導(dǎo)致此比值變小，表明大,說明預(yù)處理過程中變化的主要是多取代芳香結(jié)熱預(yù)處理后煤中芳香氫脂肪氫的分布發(fā)生改變,脂構(gòu),而小環(huán)芳香結(jié)構(gòu)相對比較穩(wěn)定。肪氫的含量相對增加。而位于750、815及850 cm-'表3煤中芳香氫與 脂肪氫的比隨預(yù)處理氣氛的變化Table3 Variation of H/H in coal with pretreatment atmospheres200C250CSampleHg/H。A8o/%Asx1s/%A30/%HgHg H/H。 Asn/% Axns/% Aso/%Raw Coal 28.02 65.32 0. 4318.89.35. 8345. 2828.02 65.320.4318. 89Air- 110C 20.5156. 540.3636. 8135. 1628.0320.5156.5436.8135.1628.03N2+O225. 6264.74 0. 4033.6721.7344.6022. 4157.930.3927. 7436. 6735. 5921. 6456.44D.3829. 02 .34. 6836.3022. 4059. 610. 3828. 1334. 8737.00CO223.51 60.8125. 3335.2839.3919.9156. 910.3535. 9635.76 28. 28Steam26.46 64.910.4127. 3937.1335. 4823. 1862.050.3732.8734.7332. 40Mixed gas 23. 9161.7228. 365.8635. 7825. 2565. 68.).3830. 7732. 4736. 77Hg; integrated area between 3 100 and 3 000 cm ( aromatic CH stretching vibrations)H: integrated area between 3 000 and 2 700 cm"'( aliphatic CH stretching vibrations)A82o/% = Abs870/( Abs870+ Abs815+Abs750)A8rs/% = Abs815/( Abs870+Abs815+Abs750)A5/% =Abs750/( Abs870+Abs815+Abs750)Abs 870, Abs 815 and Abs 750 stand for FT-IR absorbance unit at wavenumber of 870, 815 and 750 cm-1，respectively2.3熱預(yù)處理對熱解產(chǎn) 物收率和分布的影響300 C下預(yù)處理,其熱解氣會(huì)減少。而N2氣氛下預(yù)2.3.1單一氣氛 下熱預(yù)處理后的煤熱解產(chǎn)物分布處理,其熱解氣收率比原煤要高,但隨預(yù)處理溫度升煤樣經(jīng)過熱預(yù)處理2h后,快速升溫至600 9C .高而減少,300C下預(yù)處理后其氣體收率同原煤熱進(jìn)行熱解,圖4為經(jīng)過不同預(yù)處理后煤的熱解產(chǎn)物解相當(dāng)。在N2+O2氣氛下,煤在預(yù)處理階段已有大分布。由圖4可見，同原煤直接熱解相比,在N、量氣體釋出(圖2),由圖4(c)可見，其預(yù)處理后熱CO2及過熱水蒸氣氣氛中預(yù)處理后煤的熱解半焦收解氣收率增加仍然比較明顯。過熱蒸汽下預(yù)處理其率變化不大。在N2+O2氣氛中預(yù)處理后，熱解半焦熱解氣收率變化不大。同原煤熱解相比,預(yù)處理后收率略有下降。由預(yù)處理階段氣體釋放規(guī)律(圖2)煤熱解焦油收率受預(yù)處理氣氛影響,N2及CO2氣氛可知,相比其他氣氛,在有氧條件下的預(yù)處理過程中,在250 C下預(yù)處理會(huì)略有增加(約1個(gè)百分點(diǎn)),中,煤中釋出較多的CO2氣體,表明煤與02在低溫而N2+O2氣氛下熱預(yù)處理后,焦油收率稍有減少。下發(fā)生氧化反應(yīng),消耗了煤中部分C,因此,在熱解過熱蒸汽條件下預(yù)處理2h后,焦油質(zhì)量收率對比過程中的半焦收率會(huì)下降。CO2氣氛下預(yù)處理后,未處理的煤熱解,提高3~4個(gè)百分點(diǎn)。由于預(yù)處理熱解氣收率相比原煤增多,特別是150、200及階段羥基有一定程度的脫除，因此,經(jīng)過熱預(yù)處理250 C下預(yù)處理，其熱解氣收率增加6%左右，而后,煤熱解產(chǎn)生水的收率下降比較明顯,特別是N2、902燃料化學(xué)學(xué)報(bào)第40卷CO2及N2+O2氣氛下，預(yù)處理溫度越高,熱解水收氣存 在對羥基脫除有一定的阻礙,因此熱解水收率率越少。而過熱蒸汽條件下,由于預(yù)處理階段水蒸無明顯下降。80 r(a(b)|5 F.75 t0F0t5老2020 F15-y 1s-0<0-None1101500050 3001520050300Temperature 1/C(e)(d)75 F0r7065=20一5-of250圖4不同氣氛中熱 預(yù)處理勝利褐煤對其熱解產(chǎn)物的影響Figure4 Efect of thermal pretreatment on yields of pyrolysis products for Shengli lignite(a): N2; (b): CO2; (c): N2+O2; (d): superheated steam;■: char;●: gas;▲: tar;▼: moisture圖5所示為不同條件下熱預(yù)處理后的煤熱解氣預(yù)處理達(dá)到300 C時(shí)，其含量會(huì)下降。經(jīng)過熱預(yù)處，體的組成及熱值的變化。同未經(jīng)處理的煤直接熱解理后,熱解氣的高位熱值(HHV)均有減少，特別是相比,經(jīng)過熱預(yù)處理后,煤熱解氣中H2成分普遍有N,+O2氣氛下預(yù)處理后,熱值明顯變小,這與熱解氣減少趨勢,特別是過熱蒸汽條件下的預(yù)處理，H2 降中CO2的含量升高有關(guān),而其他氣氛下預(yù)處理,對低比較明顯,而N2及CO2氣氛下預(yù)處理后,H2的體熱值的改交程度相對較小。積分?jǐn)?shù)稍有波動(dòng)。N2 、CO2及N2+02氣氛下預(yù)處理2.3.2模擬煙氣熱預(yù)處理 后的熱解產(chǎn)物分布后,熱解氣中CH4的含量下降,特別是在N2+O2氣工業(yè)煙道氣的成分受所用燃料的影響,- -般燃氛中預(yù)處理后, CH4明顯減少。水蒸氣氣氛下預(yù)處煤鍋爐排放煙道氣中含有N2、O2、CO2、H2O(g)及少理后,CH4含量隨預(yù)處理溫度改變而變化，在250 C量SO,等氣體成分[]。為避免引入污染氣體,本實(shí)時(shí)基本和原煤相同,其他預(yù)處理溫度下均減少。CO驗(yàn)中的混合氣不含硫,根據(jù)工業(yè)數(shù)據(jù),設(shè)定模擬煙道氣體含量隨預(yù)處理氣氛的改變而不同，在N2、CO2氣的配比為N2 :O2 :CO2 :H20(g)= 70:5:10:15。圖氣氛下減少且隨預(yù)處理溫度的變化改變較小，而在6為模擬煙氣條件下預(yù)處理后勝利褐煤的熱解產(chǎn)物有氧氣氛下,CO含量與原煤熱解氣中的含量相差生成規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,250及300 C預(yù)處理后,不大,僅在200 C下的預(yù)處理會(huì)有少量提高,在過熱熱解半焦收率比原煤略有下降,主要受預(yù)處理氣氛蒸汽中,CO含量隨預(yù)處理溫度的變化而波動(dòng)。熱中含有02的影響。熱解焦油的收率隨預(yù)處理溫度預(yù)處理后,熱解氣中CO2的含量升高，特別是含氧的升高而小幅增加,熱解氣體的組成有較大變化。氣氛下預(yù)處理后, CO2體積分?jǐn)?shù)35% ,而在CO2氣由圖7可見，與原煤相比,H2、CH,收率下降而CO氛下,150、200及250C下預(yù)處理,CO2含量較高,而含量上升,CO2含量總體上升但隨預(yù)處理溫度的升第8期董鵬偉等:熱預(yù)處理影響褐煤熱解行為研究903高而減少。受熱解氣中CO2含量增多的影響，氣體的高位熱值要比未經(jīng)預(yù)處理的原煤降低。530a) -30(b45-遇40一405F0一25 t-10。g 20s上None 110 150 200 250 300None 150200 250 300Temperature t/CTemperature 1PC5C50(c(d25oF; 35一20日10。15- d.200 250300 .200250Temperature 1/C圖5熱預(yù)處理對 勝利褐煤熱解氣組成及熱值的影響Figure5 Effect of thermal pretreatment on composition and HHV of pyrolysis gases(a): N2; (b): CO2; (c): N:+O2; (d): superheated steam■: H2; o: CH;▲: CO;▼: CO2; <: C2+C; <: HHV8(考察預(yù)處理對煤熱解焦油的影響。圖8為不同條件75下預(yù)處理后的煤熱解所得焦油中沸點(diǎn)在360C以下輕質(zhì)組分占焦油總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。上5(0F45三15840-1352020None300圖6模擬煙氣熱預(yù)處理勝利褐煤對熱解產(chǎn)物收率影響1s- ↓Figure 6 Efct of pretreatment in simulated flue gason yields of pyrolysis products15000 250■: char;●: gas; ▲: tar;▼: moistureTemperature 1/圖7模擬煙氣熱預(yù)處理對熱解 氣組成影響2.3.3不同氣氛熱預(yù)處理 后的煤熱解焦油組成Figure 7 Pyrolysis gas for thermally pretreated Shengli將經(jīng)過預(yù)熱處理后的煤在600 C下熱解所得焦lignite in simulated flue gas油,通過GC模擬蒸餾系統(tǒng)對焦油組成進(jìn)行表征，■:H;o: CH,;▲:CO;▼: CO2; <; C2+C; o: HHV并與未經(jīng)熱預(yù)處理的煤熱解所得焦油進(jìn)行對比,來第8期董鵬偉等:熱預(yù)處理影響褐煤熱解行為研究905] none比變化不大。熱預(yù)處理后煤中芳香氫與脂肪氫的比60] mixe2as-200變小，表明煤中氫源分布發(fā)生改變，脂肪氫的相對含2 mixed gas-250ξ5SL 600C Py量增加。o與原煤熱解產(chǎn)物相比,經(jīng)過熱預(yù)處理后的煤其昌3(熱解氣產(chǎn)量除在過熱水蒸氣情形下減少外,在其他氣氛中熱預(yù)處理后均增加。熱解氣的組成中CO2昌2的含量增加明顯，導(dǎo)致高位熱值下降。特別是在有氧氣氛中熱預(yù)處理后的煤,其熱解氣中CO2含量較高,使得其高位熱值比原煤熱解氣降低很多。<170 170-210 210-230 230-300 300-360 >360Temperature t/除N2+O2氣氛外,在過熱水蒸氣、N2、CO2、模擬圖11過熱水蒸氣 與模擬煙氣混合氣熱預(yù)處理煤煙氣等氣氛中對原煤進(jìn)行熱預(yù)處理后,其熱解焦油的熱解焦油餾分組成質(zhì)量收率略有增加,特別是過熱蒸汽預(yù)處理后焦油Figure 11 Disillation range of tar for themally質(zhì)量收率提高3~4個(gè)百分點(diǎn)。焦油組成的變化則pretreated coal in gas mixture of steam and simulated fue gas受預(yù)處理氣氛、溫度等因素的影響。過熱水蒸氣預(yù)3結(jié)論處理后,煤熱解焦油中輕質(zhì)組分含量提高約27個(gè)百研究了在過熱水蒸氣N2、CO2、N2 +02、模擬煙分點(diǎn),起到了焦油輕質(zhì)化的作用。而在過熱水蒸氣氣及過熱水蒸氣和模擬煙氣混合氣氛中熱預(yù)處理勝和模擬煙氣混合氣氛中,預(yù)處理溫度對焦油組分的利褐煤對煤結(jié)構(gòu)及官能團(tuán)的影響以及預(yù)處理后煤熱調(diào)控作用比較明顯。200C預(yù)處理使焦油中輕油組解產(chǎn)物的變化規(guī)律,主要結(jié)論如下:分的含量比原煤焦油提高約60個(gè)百分點(diǎn)，而250C熱預(yù)處理后,煤中羥基得到- -定程度的脫除,煤預(yù)處理其熱解焦油中酚油含量比原煤焦油提高42熱解產(chǎn)生的水減少,且減少程度與羥基脫除程度個(gè)百分點(diǎn)。相關(guān)。過熱水蒸氣預(yù)處理后的熱解水與原煤熱解相參考文獻(xiàn)[1] GRAFF R A, BRANDES S D. 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