学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

我国典型低挥发分煤热解成分的定量分析

作 者: 曾光
导 师: 孙绍增
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 热能工程
关键词: 低挥发分煤 热解 TG-FTIR 定量标定 定量分析 动力学
分类号: TQ530.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 207次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


煤是我国的主要一次能源,煤的热解是煤炭燃烧、气化等后续开发的基础,同时,我国动力用煤中低挥发分煤占很大比重,研究煤的热解过程,尤其是研究低挥发分煤的热解规律对低挥发分煤高效、清洁利用具有重要意义。本文采用热重—傅立叶变换红外光谱仪联用(TG-FTIR)对焦作、晋城、龙岩、阳泉、鹤壁等五种典型低挥发分煤进行了试验研究,着重对CO、CO2、CH4和NH3进行定量分析,为进一步深入研究我国低挥发分煤的热解规律提供试验参考。本文首先对傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)进行了定量分析的标定,标定气体包括CH4、CO、CO2和NH3。定量过程包括标定气体各浓度点的选取、配气计算、标准谱图的采集、定量分析方法的建立。随后在不同升温速率下(20、40和80℃/min)对不同煤样的动力学参数进行研究,通过对试验结果的拟合,最后采用Coats-Redfern法分别求出了不同煤样在20℃/min、40℃/min、80℃/min时三个热解反应区间对应的活化能和指前因子,并建立了动力学模型。同时采用FTIR对热解过程中的析出产物种类进行分析,结合已建立的定量分析方法对主要热解产物进行测量,对比了各煤样在不同升温速率(20、40、80℃/min)和不同煤种在80℃/min升温速率时CH4、CO、CO2、NH3等气体的热解析出特性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章 绪论  8-18
  1.1 研究的目的和意义  8-9
  1.2 热分析历史及分类  9-11
    1.2.1 热分析历史  9-10
    1.2.2 热分析分类  10-11
  1.3 煤粉热解在国内外的研究现状及分析  11-17
    1.3.1 近年来的热解模型  11-12
    1.3.2 煤粉热解的研究进展  12-15
    1.3.3 红外光谱技术的研究进展  15-17
  1.4 课题来源与主要研究内容  17
    1.4.1 课题来源  17
    1.4.2 课题主要研究内容  17
  1.5 本章小结  17-18
第2章 试验装置与试验方法  18-27
  2.1 试验装置  18-22
    2.1.1 热重分析仪(thermolgravity)  18-20
    2.1.2 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)  20-22
  2.2 试验方法  22-24
    2.2.1 试验方法分析思路  22-23
    2.2.2 热重红外联用的试验方法  23-24
  2.3 试验煤样  24-25
    2.3.1 典型低挥发分煤样的选择  24-25
    2.3.2 煤样的元素分析及工业分析  25
  2.4 本章小结  25-27
第3章 FTIR 的定量标定  27-38
  3.1 FTIR 定量标定的试验方法  27-28
  3.2 FTIR 的定量标定过程  28-37
    3.2.1 FTIR 定量标定气体浓度的配气方法  28-30
    3.2.2 FTIR 定量标定气体成分的各浓度谱图  30-33
    3.2.3 FTIR 定量分析方法的建立  33-37
  3.3 本章小结  37-38
第4章 试验煤种的热解动力学研究  38-55
  4.1 热分析动力学计算方法  39-44
    4.1.1 微分法  40-41
    4.1.2 积分法  41-44
  4.2 煤样的热解动力学分析  44-54
    4.2.1 焦作煤的动力学分析  44-47
    4.2.2 晋城煤的动力学分析  47-49
    4.2.3 龙岩煤的动力学分析  49-51
    4.2.4 阳泉煤的动力学分析  51-52
    4.2.5 鹤壁煤的动力学分析  52-54
  4.3 本章小结  54-55
第5章 煤样热解气成分的FTIR 分析  55-88
  5.1 煤样主要热解气体的定性分析  55-57
  5.2 煤样主要热解气体的定量分析  57-73
    5.2.1 焦作煤热解气体的定量分析  57-62
    5.2.2 晋城煤热解气体的定量分析  62-65
    5.2.3 龙岩煤热解气体的定量分析  65-68
    5.2.4 阳泉煤热解气体的定量分析  68-70
    5.2.5 鹤壁煤热解气体的定量分析  70-73
  5.3 升温速率对热解气析出特性的影响  73-82
    5.3.1 升温速率对焦作煤热解气析出特性的影响  73-76
    5.3.2 升温速率对晋城煤热解气析出特性的影响  76-78
    5.3.3 升温速率对龙岩煤热解气析出特性的影响  78-79
    5.3.4 升温速率对阳泉煤热解气析出特性的影响  79-80
    5.3.5 升温速率对鹤壁煤热解气析出特性的影响  80-82
  5.4 煤样对热解气析出特性的影响  82-86
    5.4.1 煤样对CH_4 析出特性的影响  82-83
    5.4.2 煤样对CO 析出特性的影响  83-84
    5.4.3 煤样对CO_2 析出特性的影响  84-85
    5.4.4 煤样对NH_3 析出特性的影响  85-86
  5.5 本章小结  86-88
结论  88-89
参考文献  89-93
攻读学位期间发表的学术论文  93-97
致谢  97

相似论文

  1. 含苯并噁唑新型半芳香聚酰胺的合成与表征,O633.5
  2. 不饱和聚酯树脂及玻璃钢在高温高压水中分解回收的研究,TQ320.1
  3. 油漆焦油基单颗粒危险废物热解和燃烧特性的实验研究,X705
  4. 锂离子电池硅碳负极材料的制备与性能研究,TM912.9
  5. 基于物理模型的真实感流体实时仿真技术,TP391.41
  6. 涵道式无人飞行器系统的建模与控制策略研究,V249.122
  7. 月球车建模分析及滑转量估计研究,TP242
  8. 双足机器人快速步行动力学研究,TP242.6
  9. 准四足被动行走机器人的动力学仿真研究,TP242.6
  10. 电动六自由度并联机器人的特性分析与控制,TP242.2
  11. 三种中药浸膏微波真空干燥工艺优化及降解动力学研究,TQ461
  12. 保留残迹重建前交叉韧带移植物再血管化的实验研究,R687.2
  13. 褐煤制备冶金还原气的研究,TD849.2
  14. 个性化人工膝关节设计及其生物力学特性研究,R318.1
  15. 罗非鱼片的超临界CO2干燥特性研究,TS254.4
  16. 消癌平制剂及其绿原酸单体的药动学研究与质量控制,R285
  17. 黄磷储罐区安全评价方法研究,TQ126.317
  18. 铜渣焙烧改性的实验研究,X758
  19. 基于统计方法的核磁共振人脑图像的分割及三维数据的分析,R445.2
  20. TiO2表面纳结构对其疏水性能影响的分子动力学模拟研究,O614.411

中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 煤化学及煤的加工利用 > 煤化学基础理论 > 煤的热解与转化
© 2012 www.xueweilunwen.com