焦炭介质矿物对颗粒床中煤热解挥发分的催化作用及焦油提质机理研究

《Journal of Analytical and Applied Pyrolysis》：The catalytic effect of minerals of char media on the coal pyrolysis volatiles in a granular bed

本文系统研究了以焦炭为介质的颗粒床除尘过程中，焦炭矿物组分（AAEMs）对煤热解挥发分（尤其是焦油）的催化提质效应。研究发现，金属改性焦炭介质具有更大比表面积和更小平均孔径，其中Ca改性介质能最优促进多环芳烃裂解，轻质焦油含量达62.03%，<350℃馏分总量达82.04%。研究为煤热解过程中除尘-催化一体化技术提供了理论依据。

　　

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Material

本研究选用山西神木烟煤（SM）为原料煤，将粒径<125 μm的SM煤样在105℃烘箱中干燥8小时后使用。煤样的工业分析与元素分析见表1。颗粒床焦炭介质通过将SM煤在空气隔离的马弗炉中以10℃/min升温至1050℃并恒温1小时制得，命名为1050-C。对焦炭进行脱矿质处理...

The effects of different char media on the yields of gas-liquid-solid products from coal pyrolysis

如图2所示，与1050-C作为催化介质相比，脱矿质D-1050-C的焦油产率从5.87%升至6.12%，而热解气产率从12.31%降至11.52%，表明焦炭介质中的金属元素作用显著。在不同金属负载的焦炭介质中，与1050-C相比，K-1050-C、Mg-1050-C、Ca-1050-C和Fe-1050-C的焦油产率分别从5.87%降至5.81%、5.54%、5.38%和5.61%，而热解气产率相应增加...

Conclusions

本研究基于煤热解焦油煤气一体化除尘提质工艺开发，系统探究了不同改性焦炭介质对焦油产率、品质、关键组分、馏分组成、碳数分布及主要挥发分释放特性的影响，得出以下结论：

在实际焦炭颗粒床介质除尘过程中，焦炭对煤热解焦油煤气具有显著的提质助效...