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能源是一个国家发展的基石，基于我国“富煤贫油少气”的能源情况，2021年中国煤炭消费总量为29.344亿吨标准煤，占能源消费总量的56.0%。随着中国向全世界做出庄严的“3060”碳中和承诺，对煤炭资源的高值高效低碳利用成为重中之重。煤炭热解产生的焦油产物含有芳香烃、脂肪烃、酚类等高值化工原料，因此热解技术作为高碳能源梯级低碳利用的典范收到大家的广泛关注。对热解过程的合理数学描述有助于在CFD工具...
中国科学院工程热物理研究所——煤热解模型研究取得进展
中国科学院工程热物理研究所 煤热解模型
2017/12/25
煤的热解是煤所有热化学转化过程的共性过程和基础，关于热解过程的研究也一直是煤科学研究领域的热点。针对煤热解过程的研究，除实验研究外，模型研究也是一种重要的研究手段。近日，结合微观研究和宏观研究的优点，中国科学院工程热物理研究所能源动力研究中心科研人员从介观角度对煤的热解过程进行了研究。通过对煤热解过程共价键“断裂—生成”机制和共价键反演产物渗透理论的假设，联合使用Boltzmann-Monte C...
中国科学院工程热物理研究所煤热解模型研究取得进展（图）
中国科学院工程热物理研究所 煤热解模型 煤热解
2017/12/21
结合微观研究和宏观研究的优点，中国科学院工程热物理研究所能源动力研究中心科研人员从介观角度对煤的热解过程进行了研究。通过对煤热解过程共价键“断裂-生成”机制和共价键反演产物渗透理论的假设，联合使用Boltzmann-Monte Carlo方法和渗透方程，建立了煤热解过程的Boltzamann-Monte Carlo-Percolation模型。该模型可在不包含经验参数的条件下对煤热解过程的键合结构...
精制废木屑热解油/柴油新型混合燃料制备实验研究
精制热解油 乳化 超声作用 萃取
2012/8/31
为提高废木屑热解油品质,使其能够作为发动机燃料使用,提出了一条新的热解油提质路线。首先将热解原油进行基于组分分离的乙醚萃取和化学催化相结合的精制过程,得到精制热解油;其次,利用超声反应器制备了精制热解油/柴油新型混合燃料,以单位体积柴油所溶解的精制油的体积定为S值,作为判断乳化效果的准则,考察了不同的影响因素对S值的影响。研究结果表明,乳化剂添加量对S值影响较大,在V精制生物油:V柴油:V乳化剂=...
在固定床装置上进行了三种煤的热解实验,考察了热解温度、热解时间等因素对煤氮迁移转化的影响。热解实验表明,A煤1 073 K热解产生HCN,在热解前3 min释放完毕,早于NH3释放,且当NH3开始逸出后HCN生成量急剧减少;三种煤热解HCN、NH3的累积释放量在不同时刻达到各自最大值后急剧下降;半焦氮随热解温度的升高而增加。在973~1 123 K三种煤热解有50%~60%煤氮转化为焦氮,40%~...
2012年3月1日，工程热物理研究所在廊坊研发中心举行了0.3MW循环流化床热解燃烧试验系统建设开工仪式，研究所副所长、循环流化床实验室主任吕清刚、所基建办公室主任曾志强、廊坊研发中心处长毛皓然及该试验系统建设项目组成员参加了开工仪式。
神府煤加压热解特性及热解动力学分析
神府煤 加压热解 三维球扩散 动力学
2010/12/8
煤的加压气化是煤清洁利用的关键，作为气化反应的初始阶段，煤热解特性对煤气化过程有着重要的意义。为了深入了解煤的加压热解机制，该文采用加压热重分析仪研究了我国的一种典型烟煤——神府煤在不同压力下的热解失重特性，采用挥发分释放综合特性指数(D)与非等温法，结合不同的扩散机制函数分析了神府煤加压热解动力学机制。研究发现神府煤的热解主要包括煤样的干燥脱水、挥发分的析出以及大分子焦油的二次裂解；加压对神府煤...
高硫煤不同气氛温和热解过程中含硫组分释放规律的实验研究
燃烧前 温和热解 脱硫 微氧化性气氛
2010/11/18
温和热解是一种煤燃烧前有效的脱硫方法和提质手段。该文在前期研究的基础上，进一步研究了2种贵州省高硫煤在不同气氛温和热解过程中煤中含硫气体的释放行为及机制。研究表明，根据温和热解过程中的释放温度由低至高可把煤中硫分为3类：不稳定有机硫、黄铁矿硫和稳定的有机硫。微氧化性的热解气氛可有效提高温和热解的脱硫效率，特别有利于对黄铁矿硫的脱除。研究还表明，不同的氧化性气氛对于煤中C-S键和C-C键的断裂具有选...
褐煤热解平行反应动力学模型研究
褐煤 热解 平行反应模型 补偿效应
2010/8/24
采用热重分析方法对海拉尔和霍林河褐煤进行了等速升温热解实验研究。在无需预定子反应活化能分布和转化率的前提下，建立了新的热解平行反应模型，并利用所得到的热解实验数据，通过计算获得了褐煤热解动力学模型参数。模型中各子反应的活化能E主要分布在100~500 kJ/mol之间，而指前因子A主要在107到1026 s-1之间，E与lnA表现出了很好的线性关系，说明所建模型具有很好的动力学补偿效应。利用该热解...
废塑料混合热解的研究可为废塑料热解工艺的设计提供理论和实验方面的参考。该文选取生活垃圾中废塑料聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)及其混合物做差热(differential thermal analysis，DTA)和热重(thermogravimetric，TG)实验，实验在氮气气氛下进行，...
煤燃烧前温和热解汞和硫的释放特性研究
温和热解 脱硫 脱汞 微氧化性气氛
2009/11/17
以2种贵州典型的高汞高硫煤为研究对象，对煤中汞和硫的含量及其赋存形态进行了研究。并利用水平管式炉试验台，在惰性气体气氛和微氧化性气氛下对煤样进行燃烧前温和热解试验，研究煤样在温和热解过程中汞的释放规律及其汞硫联合脱除特性。研究表明2种实验煤样在350~400 ℃温度下脱汞率最大分别达到89.5%和82.8%，煤中汞的释放率在热解15 min左右达到极限值；同时还发现在微氧化性气氛下温和热解煤...
双流化床中煤的热解特性试验研究
流化床 热解 煤气 焦油
2009/11/3
在双流化床试验台上，对神木煤的热解特性进行了试验研究。结果表明，在试验温度范围内，煤中的碳元素主要汇集于燃烧炉尾气，氢元素主要汇集于热解炉产物中。在热解炉温度450~850 ℃的范围内，热解产品质量收率随着热解炉温度的升高而上升，热解炉冷效率在550 ℃达到峰值。试验条件下，热解焦油质量收率在热解温度550 ℃时达到峰值；热解停留时间对热解焦油的产率影响不大。热解炉煤气各组分体积分数关系为：H2>...
农药生产废渣燃烧/热解特性研究
农药废渣 热解 燃烧 热重–傅里叶变换红外光谱分析 活化能
2009/8/19
在30 ℃/min升温速率下，利用热重分析方法对农药生产废渣热解和燃烧过程进行了分析，发现农药废渣燃烧过程可以分为两个阶段：150~400 ℃和400~600 ℃。在600 ℃时，农药废渣的燃烧反应程度已经达到了96%。农药废渣热解和燃烧过程的第1个失重阶段基本重合。利用Achar法求得了农药废渣燃烧和热解过程的反应机理函数，以及表观动力学参数。分析发现热解与燃烧第1阶段的反应机理函数相同。利用热...
CO2气氛对烟煤热解过程的影响
煤 热解 热重–傅里叶红外光谱 CO2气氛 气体析出
2009/7/16
采用热重–傅里叶红外联用的方法研究徐州烟煤在Ar、N2和CO2气氛下的热解特性，考察CO2气氛下反应终温和升温速率对其失重和气体析出特性的影响。结果表明，CO2气氛对煤热解的影响主要在高温区，表现为对煤中碳酸盐分解的抑制作用和对煤焦的气化作用。反应终温900 ℃时，CO2气氛下CH4和C2H6的析出量较Ar和N2气氛下小，而CO析出量较大。CO2气氛下反应终温由700 ℃上升到 1 000 ℃，C...