煤热解过程中氮和硫化合物分配及生成机理

煤热解过程中氮和硫化合物分配及生成机理作者：尤先锋，刘生玉，吴争鸣，任军，谢克昌作者单位：一碳化学与化工重点实验室山西省煤科学与技术重点实验室太原理工大学,刊名：煤炭转化英文刊名：COALCONVERSION年，卷(期)：2001，24(3)被引用次数：8次参考文献(20条)1.SolomonPR.ColketMBEvolutionofFuelNitrogeninCoalDevolatilization19782.LiChunzhu.BuckleyAN.NelsonPFEffectsofTemperatureandMolecularMassontheNitrogenFunctionalityofTarsProducedUnderHighHeatingRateConditions19983.KambaraS.TakaraadaT.ToyoshimaMRelationBetweenFunctionalFormsofCoalNitrogenandNOxEmissionfromPulverizedCoalCombustion19954.KelemenSR.VaughnSNTransformationKineticsofOrganicSulphurFormsinArgonnePremiumCoalsDuringPyrolysis19935.XuXiaoyang.MerLExaminationofSulfurFormsinCoalbyDirectPyrolysisandChemiluminescenceDetection19956.LbarraJV.BonetAJ.MolinerRReleaseofVolatileSulfurCompoundsDuringLowTemperaturePyrolysisofCoal19947.ChenHaokan.LiBaoqing.YangJillTransformationofSulfurDuringPyrolysisandHydropyrolysisofcoal19988.ThomasKMTheReleaseofNitrogenOxidesDuringCharCombustion19979.LaughlinMK.GavinDG.ReedGPCoalandCharNitrogenChemistryDuringPressurizedFluidizedBedCombustion199410.WojtbwiczMA.PelsJATheFateofNitrogenFunctionalitiesinCoalDuringPyrolysisandCombustion199511.PatrickJWSulphurReleasefromPyritesinRelationtoCoalPyrolysis199312.Garcia-LabianoF.HampartsoumianE.WilliamsADeterminationofSulfurReleaseanditsKineticsinRapidPyrolysisofCoal199513.OhtsukaY.WuZhihengNitrogenReleaseDuringFixed-bedGasificationofSeveralCoalswithCO2:FactorsControllingFormationofN2199914.WuZhiheng.OhtsukaYNitrogenDistributioninaFixed-bedPyrolysisofCoalswithDifferentRanks:FormationandSourceofN2199715.JohnssonJEFormationandReductionofFuelNitrogenOxidesinFluidized-bedCombustion199416.NelsonPF.KellyMD.WornatMJConversionofFuelNitrogeninCoalVolatilestoNOxPrecursorsUnderRapidHeatingConditions199117.LiChunzhu.PangYanyuanFormationofNH3DuringthePyrolysisofaBrownCoal199818.LiChunzhu.NelsonPEAnExperimentalStudyoftheReleaseofNitrogenfromCoalsPyrolyzed-bedReactors199619.LiChunzhu.BuckleyAN.NelsonPFFormationofNOxPrecursorsDuringthePyrolysisofCoalsinaFluidized-bedReactor199820.NelsonPF.LiChunzhu.LedesmaEBFormationofHCNOfromtheRapidPyrolysisofCoals1996相似文献(10条)1.期刊论文王峥.范浩杰.龚希武.黄浩.胡国新.WANGZheng.FANHao-jie.GONGXi-wu.HUANGHao.HUGuo-xin旋转锥式热解炉内煤颗粒混合热解的实验研究-动力工程2007,27(2)设计出一种旋转锥式煤热解炉,对炉内煤颗粒热解过程进行实验研究,测定了煤颗粒平均粒径、热解温度、旋转锥旋转速率及煤热解失重的关系.实验结果表明,随着煤颗粒平均粒径的增加、热解温度的降低和旋转锥旋转速率的减小,热解失重呈现出明显的下降趋势;此外,在煤颗粒中加入载热体,可促进煤颗粒热交换过程的传热效果,而且随着载热体混合量的增加使煤热解失重呈现增加趋势.研究结果有助于深入理解煤热解机理,为新型旋转锥式热解炉的深入研究和推广应用提供参考.2.期刊论文刘全润.胡浩权.LIUQuan-run.HUHao-quan大同煤热解和加氢热解过程中产物生成规律的研究-河南化工2009,26(12)在压力2MPa,温度350～650℃范围内,对比研究了大同煤分别在氮气和氢气气氛下热解过程中产物的分布和气体生成规律.研究表明,煤的热解和加氢热解转化率和水产率都随温度上升而增加;在热解条件下,焦油产率在500℃出现最大值.氢气对煤热解转化只有超过一定温度才具有促进作用,此时与热解相比具有较高的CO、CH4和C+2产率以及较低的CO2产率.3.学位论文刘全润煤的热解转化和脱硫研究2005燃煤排放的SO2是引起大气污染的重要原因，因此煤中硫的脱除是洁净煤研究的重要课题。该论文以提高煤热解脱硫率和焦油产率为目标，主要研究了热解和加氢热解过程中硫的变迁规律和矿物质对热解脱硫的影响，归纳了影响煤热解脱硫效率的几个主要问题。针对这些问题，探讨了三种新的热解脱硫过程。研究内容和研究结果：1.以神府煤和霍林格勒煤为例，在热重分析仪上考察了煤中矿物质以及三种外加矿物质Al2O3、CaO和K2CO3对煤热解反应性和动力学的影响。试验结果表明：煤的内在矿物质对煤的热解转化影响不大；对于高灰煤，由于煤中矿物质本身的热分解，原煤的热解转化率比脱灰煤略高。所研究的三种外加矿物质对煤热解转化有催化作用，催化特性与矿物质种类和煤本身性质有关。外加矿物质可改变煤热解的特征温度并降低煤热解的活化能。2.在加压固定床上研究了矿物质对义马煤热解和加氢热解产物分布规律以及不同形态硫转化的影响。研究发现，在氮气气氛下热解，煤中的矿物质对煤本身的大分子碳骨架裂解没有影响，不能改变煤的热解转化率，但可催化初级挥发分为气态小分子，减少焦油收率，即改变初级挥发分在气液相中的分配；在氢气气氛下热解，煤中的矿物质对煤的整个热解过程都有催化作用。研究结果表明，煤中碱性矿物质的固硫作用、黄铁矿分解不彻底，以致形成难以分解的FeS滞留于半焦，以及黄铁矿硫向有机硫的转化是影响煤热解脱硫效率提高的三个主要问题。3.探讨了在煤中添加KOH/NaOH热解并结合水洗的两步法热解脱硫过程。试验结果表明：在高硫煤中加入一定量的KOH或NaOH和煤共热解，使煤中的硫尽可能转化为易溶于水的钾盐或钠盐，然后对半焦水洗，这种两步法脱硫过程可以大幅度提高煤热解和加氢热解脱硫率，明显降低半焦的硫含量。义马煤和兖州煤添加10％的KOH或NaOH时，在600℃的热解和加氢热解脱硫效率可以达到70％～80％，半焦硫含量可降低到原煤的三分之一左右。在该过程中，氢气在提高脱硫效率方面的优势并不十分明显，因此无需采用加氢热解。4.研究了在热解气氛中添加部分乙烯对热解脱硫的影响。结果发现，在热解反应过程中，通过添加乙烯作为含硫化合物(主要是H2S、单质硫聚合物等)的俘获剂，可以抑制二次固硫反应，提高煤的热解半焦产率和脱硫率，降低半焦含硫量。乙烯对煤热解脱硫提高的效果与煤本身的性质以及煤中硫的形态有关。5.研究了以甲烷部分催化氧化反应的产物为热解反应气氛，提高煤热解焦油产率和脱硫效率的可能性。研究结果表明，甲烷部分催化氧化和煤热解过程相结合，可以形成一种新的煤热加工过程，即甲烷部分催化氧化和煤热解偶合过程。该过程充分利用甲烷催化氧化过程中产生的具有供氢性质的自由基，大大提高了煤热解的焦油产率。相对于加氢热解，甲烷部分催化氧化和煤热解偶合过程焦油产率大幅度提高，半焦产率和热解相当。对不同煤种，在合适的条件下焦油产率相当于煤加氢热解焦油产率的1.7倍～2.3倍。在甲烷部分催化氧化和煤热解偶合过程中，煤热解脱硫率接近相同条件下加氢热解脱硫率。4.期刊论文马光路.刘岗.曹青.MAGuang-lu.LIUGang.CAOQing生物质与聚合物、煤共热解研究进展-生物质化学工程2007,41(3)综述了近几年来生物质与其它物质如煤和聚合物共热解的研究进展.通过对生物质、煤和聚合物的单独热解以及同煤和其它聚合物共热解的大量文献报道结果进行比较发现:生物质与许多聚合物共热解具有协同作用,可以降低液体产物的含氧量,提高热解液相产率等.显示出生物质与某些聚合物共热解比单独热解具有一定的优势;并比较了煤和生物质共热解产生的现象,得到煤和生物质共热解难以产生协同作用.本文作者结合现阶段的研究成果,提出生物质与煤采用两步法热解工艺的思路,使生物质材料的氢有可能转移到热解煤的产物中,以改善煤热解过程中液体的性质,对今后生物质与煤及聚合物共热解的研究方向提出了自己的建议.5.期刊论文王鹏.文芳.步学朋.刘玉华.边文.邓一英煤热解特性研究-煤炭转化2005,28(1)对大雁、协庄和昔阳3个不同煤化程度的煤样,在N2,CO2和水蒸气3种不同气氛及不同温度下进行了热解研究,考察了煤化程度、热解气氛和热解温度对煤热解产物产率和热解气性质的影响规律.研究表明,对上述3个煤样,随煤化程度加深,焦产率增加,油和气产率一般随煤中挥发分增加而增加,但又与煤的大分子结构、热解温度和加热速率等有密切关系;干馏气组成H2和CH4含量协庄煤样最高,而(CO+CO2)含量因煤中氧含量的降低而下降.与N2气氛相比,CO2和水蒸气气氛中半焦产率下降,气产率增加;油产率水蒸气气氛下最高.H2组分含量在水蒸气气氛下最高,而CO,CH4和烃类C2～C5组分则最低.LHV在N2,CO2和水蒸气气氛下逐次降低.6.学位论文李世光煤热解和煤与生物质共热解过程中硫的变迁2006煤直接燃烧排放的SO2能造成严重的环境污染，因此开发煤燃前脱硫生产低硫半焦的洁净煤技术迫在眉睫。本论文以生产低硫半焦为目标，在常压自由落下床反应器中研究了煤中硫在热解和共热解过程中的变迁规律。论文的主要研究内容和取得的主要结论如下：1.煤中易分解的有机硫在500-800℃区间内被脱除，其中超过一半的有机硫以有机物的形式脱除到焦油中；煤中的黄铁矿在500-800℃区间内分解，煤的有机质起到促进黄铁矿硫脱除的作用；黄铁矿大量分解时伴随着无机硫向有机硫的转化反应，此转化反应在＞800℃的高温区内能被有效抑制；煤中的碱性矿物质在800-900℃区间内能与H2S发生固硫反应。对于含较多黄铁矿硫的高硫煤来说，较长的停留时间比较有利于煤热解生产低硫半焦；而对于低