添加物對高硫褐煤熱解過程中硫、氮氣相產(chǎn)物生成的影響.pdf

1、褐煤在我國儲量豐富，但因自身所具有的高水分、高揮發(fā)分、低熱值等特性而使其品質降低、難以利用，對其進行熱解提質顯得尤為重要，在熱解提質過程中煤中硫、氮的遷移變化也必須給予重視。基于此，本文以內(nèi)蒙古錫盟高硫褐煤為研究對象，首先進行HCl／HF混酸脫除煤中固有的礦物質，然后分別將堿金屬、堿土金屬和過渡金屬負載于原煤和脫礦物質煤中制得實驗用脫礦物質和負載添加物的煤樣，采用固定床程序升溫熱解.色譜法考察了煤中固有礦物質及添加物對錫盟褐煤熱解過程中

2、硫、氨氣相產(chǎn)物的影響，主要實驗研究結果如下：
　　 1)煤中固有礦物質對硫、氮變遷的影響
　　 酸處理脫礦物質煤樣熱解形成的含硫氣體釋放量明顯高于原煤，表明煤中固有礦物質具有固硫作用，且該作用主要出現(xiàn)在500-8000C的溫區(qū)內(nèi)；脫礦物質煤的H2S和COS最大釋放峰值溫度不變顯示了煤中礦物質的脫除沒有改變有機體及硫化物的存在形態(tài)。礦物質對含氨氣體總釋放量的影響與硫一樣也具有抑制作用，但改變了HCN和NH3氣的釋放量隨溫度

3、的變化趨勢，固有礦物質在550-750℃范圍內(nèi)具有催化HCN轉化為NH3的作用。
　　 2)負載于原煤及脫礦物質煤中的堿金屬對硫、氮變遷的影響
　　 除負載于原煤的碳酸鉀，所有負載的堿金屬碳酸鹽在煤熱解過程中均具有一定的固硫作用，抑制了含硫氣體的釋放。碳酸鉀在200-500℃的溫度范圍內(nèi)對原煤熱解過程中含硫氣體的釋放具有顯著的促進作用，顯示了在此溫區(qū)存在著碳溶反應的催化作用。堿金屬碳酸鹽促進了原煤熱解過程中含氮氣體的釋放

4、，特別是碳酸鉀的促進作用最明顯；脫礦物質煤中負載的堿金屬碳酸鹽對總的含氨氣體的釋放存在一定的抑制作用，主要表現(xiàn)在對HCN釋放的抑制，碳酸鉀和碳酸鋰促進了脫礦物質煤中NH3的生成，顯示了HCN催化轉化為NH3的二次反應的存在。
　　 3)負載于原煤及脫礦物質煤中的堿土金屬對硫、氮變遷的影響
　　 無論是乙酸鈣，還是草酸鈣，對錫盟原煤和脫礦物質煤熱解過程中含硫氣體的釋放都具有一定的抑制作用，主要是由于鈣基添加物的固硫作用所致

5、。對于含氮氣體的釋放，原煤中負載鈣基添加物促進了NH3的生成，抑制了HCN的生成；脫礦物質煤中負載鈣基添加物對含氮氣體的釋放抑制作用更為明顯，顯示了添加物與煤中固有礦物質的協(xié)同作用促進了煤中含氮基團的裂解和HCN催化轉化為NH3的二次反應。
　　 4)負載于原煤及脫礦物質煤中的過渡金屬對硫、氮變遷的影響
　　 乙酸鐵和草酸鐵的加入對原煤和脫礦物質煤熱解過程中含硫氣體的釋放具有強于鈣基添加物的抑制作用。對于含氮氣體的影響，

6、乙酸鐵和草酸鐵的作用不同，加入乙酸鐵的原煤或脫礦物質煤熱解過程中生成}ICN和1NH3的量均明顯高于草酸鐵，乙酸鐵具有較強的促進含氮基團向NH3轉化的能力，而草酸鐵對HCN和NH3的形成卻表現(xiàn)為抑制作用。
　　 5)煤中固有礦物質和添加物對硫、氮釋放的相互作用
　　 對比原煤負載樣和脫礦物質煤負載樣熱解過程中硫、氨釋放的影響，發(fā)現(xiàn)原煤負載添加物對含硫氣體釋放的抑制作用大于脫礦物質煤，主要是由于原煤中固有礦物質與添加物共同