模型化合物及煤熱解過(guò)程中硫釋放行為的研究.pdf

1、一、本文首先對(duì)模型化合物進(jìn)行了擔(dān)載，并利用微機(jī)定硫儀著重考察了載體的種類(lèi)、溶劑的種類(lèi)、溶劑的用量及超聲波的振蕩時(shí)間對(duì)含硫模型化合物擔(dān)載率和吸附率的影響。確定了最優(yōu)的擔(dān)載條件:活性炭為載體、理論擔(dān)載率為3％、丙酮作溶劑、溶劑用量4 ml、超聲波震蕩時(shí)間為20 min。然后采用熱重-質(zhì)譜法對(duì)十四硫醇、二丁基硫醚、苯硫醚、二甲基噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩熱解過(guò)程中硫的釋放行為進(jìn)行了研究。
　　1.惰性氣氛下硫的釋放行為
　　惰性氣

2、氛下的脫硫順序是十四硫醇＞二丁基硫醚＞二甲基噻吩＞苯并噻吩＞苯硫醚＞二苯并噻吩。苯硫醚除外，該順序符合文獻(xiàn)中含硫官能團(tuán)的脫除順序。在熱解過(guò)程中，所有的模型化合物在質(zhì)譜儀和氣相色譜儀上均檢測(cè)到二氧化硫的逸出;除了苯硫醚和二苯并噻吩，其他模型化合物熱解中都檢測(cè)到了羰基硫;而只在十四硫醇、二丁基硫醚和二甲基噻吩中檢測(cè)到了硫化氫。熱解氣中二氧化硫的含量要遠(yuǎn)高于硫化氫和羰基硫。這可能是由于活性炭作載體時(shí)，惰性氣氛下內(nèi)部氫的含量要遠(yuǎn)小于內(nèi)部氧的含量

3、，所以大多數(shù)的含硫自由基會(huì)與內(nèi)部氧結(jié)合，以二氧化硫的形式逸出。對(duì)于苯硫醚、苯并噻吩和二苯并噻吩，由于內(nèi)部氫不足引起的，所以沒(méi)有檢測(cè)出硫化氫逸出，且熱解氣中的二氧化硫含量較高。
　　2.氧化性氣氛下硫的釋放行為
　　在氧化性氣氛下熱解過(guò)程中硫的逸出順序是二丁基硫醚＞二甲基噻吩＞十四硫醇＞苯并噻吩＞苯硫醚＞二苯并噻吩。所有模型化合物在氧化性氣氛下熱解過(guò)程中的脫硫溫度均低于其在惰性和氫氣氣氛下。表明了氧化性氣氛能使C-S選擇性斷裂

4、，而不是C-C鍵。除了二甲基噻吩和二苯并噻吩，其余含硫模型化合物在氧化性氣氛下熱解過(guò)程中二氧化硫的逸出主要來(lái)自于它們的中間轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，而不是模型化合物本身。在氧化性氣氛下，在碳損失不大的情況下大多數(shù)的含硫化合物都可以脫除。
　　二、本實(shí)驗(yàn)采用熱重-質(zhì)譜法對(duì)義馬(YM)、晉城(JC)、介體水峪焦煤(JTSYJM)、錫盟褐煤(XMHM)、大柳塔煤(DLTM)、兗州(YZ)及平朔(PS)煤在不同氣氛下熱解機(jī)理及硫的釋放行為進(jìn)行了研究。

5、r>　　1.從動(dòng)力學(xué)研究來(lái)看，各種煤在一定的溫度范圍內(nèi)符合一級(jí)反應(yīng)模型，且在氧化性氣氛下的活化能均比其在惰性氣氛下小，說(shuō)明氧化性氣氛有利于煤的熱解反應(yīng)的進(jìn)行。指前因子A也是氧化性氣氛下的比較大。
　　2.對(duì)兗州煤在氧化性氣氛下的SO2逸出曲線進(jìn)行分峰分析后，第一個(gè)逸出峰遠(yuǎn)大于第二個(gè)，表明在氧化性氣氛下除了不穩(wěn)定有機(jī)硫，具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的有機(jī)硫也能夠分解。在氧化性氣氛下兩個(gè)峰的峰溫與惰性氣氛相比均明顯下降，且逸出峰的強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，說(shuō)明氧