升温速率对准东褐煤热解特性及煤焦孔隙结构的影响

论文摘要

为了简化活性焦的制备工艺流程,降低其生产成本,同时拓宽准东褐煤利用途径,需要对准东褐煤热解过程进行更深入的研究。利用热重（TGA）技术考察了准东褐煤在不同升温速率（10,20,30,40和50℃/min）热解失重特性并采用等转化率法分析了其动力学参数,同时利用程序升温和快速热解在终温为800℃条件下制备出活性焦SC1和SC2。采用氮吸附仪（BET）获得煤焦的孔隙结构参数,利用红外吸收光谱仪（FT-IR）和拉曼仪光谱仪（Raman）分别获取煤焦大分子结构中的官能团和碳骨架结构信息。研究结果表明,基于热重法分析出准东褐煤热解动力学参数,活化能和指前因子变化范围为38. 89～229. 13 kJ/mol和108. 26～1. 18×109s-1。升温速率为30℃/min时,有足够热量促进煤焦内部有机结构分解生成大量挥发分,煤焦内部形成合理的温度梯度,阻碍了热缩聚反应造成孔隙阻塞,挥发分顺利释放促进了孔隙结构形成。程序升温热解焦SC1烧失率为46. 5%,比表面积为312. 91 m2/g,孔容为0. 178 cm3/g,平均孔径为2. 271 nm;而快速热解焦SC2烧失率为37. 3%,比表面积达到424. 25 m2/g,孔容为0. 189 cm3/g,平均孔径2. 342 nm,以微孔为主,结构参数明显好于SC1。快速热解炭化制备活性焦前驱体,促进煤焦生成大量无定形结构和缺陷结构,利于活化阶段微孔孔隙结构的构筑。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张肖阳,周滨选,安东海,崔琳,郑瑛,董勇

关键词: 升温速率,褐煤,快速热解,活性焦,孔隙结构

来源: 煤炭学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 燃料化工,矿业工程

单位: 山东大学燃煤污染物减排国家工程实验室,华中科技大学煤燃烧国家重点实验室

基金: 煤燃烧国家重点实验室开放基金资助项目(FSKLCCA1603),山东重点研发计划资助项目(2016CYJS10B02)

分类号: TQ530.2;TD849.2

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.0595

页码: 604-610

总页数: 7

文件大小: 307K

下载量: 283

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