煤的化學(xué)族組成初步研究及其在煤等離子體熱解制乙炔中的應(yīng)用.pdf

1、摘要煤的結(jié)構(gòu)及其反應(yīng)性研究是煤潔凈轉(zhuǎn)化和優(yōu)化利用新技術(shù)開發(fā)和現(xiàn)有技術(shù)改造中最重要基礎(chǔ)問題已引起人們?cè)絹碓酱蟮闹匾暡⒂貌煌姆椒ㄟM(jìn)行了研究探索和應(yīng)用實(shí)踐.其中,基于煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成的認(rèn)識(shí),研究煤在等離子體狀態(tài)下的熱解反應(yīng)性就是一種重要的應(yīng)用實(shí)踐.該文針對(duì)煤等離子體直接熱解制乙炔過程中煤的性質(zhì)對(duì)熱解機(jī)理和結(jié)焦機(jī)理以及反應(yīng)產(chǎn)物的重要影響,開發(fā)了一種由環(huán)己酮回流抽提和CS<,2>-NMP混合溶劑超聲波輔助抽提組成的兩步抽提的溶劑體系,實(shí)驗(yàn)表明

2、該溶劑體系對(duì)不同煤化程度的煤種均有較高的抽提率.在此基礎(chǔ)上,提出了煤的化學(xué)族組成的概念和煤的六組分分離法,并對(duì)不同的煤種進(jìn)行了煤的化學(xué)族組成初步研究.另外,作者還通過柴油和空氣的冷模試驗(yàn)研究了煤粉在等離子體射流中的混合問題,分析并選擇了等離子體反應(yīng)器中的進(jìn)料方式.同時(shí)針對(duì)等離子體反應(yīng)器中溫度、射流速度和壓力場(chǎng)的高梯度特性,提出了高溫反應(yīng)區(qū)和較高溫度反應(yīng)區(qū)的雙反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器模型.在煤化學(xué)族組成、煤粉與等離子體射流混合和等離子體反應(yīng)器雙反應(yīng)

3、區(qū)模型研究的基礎(chǔ)上,對(duì)煤粉在熱等離子體中的反應(yīng)影響因素、反應(yīng)產(chǎn)物和殘?jiān)约敖Y(jié)焦物進(jìn)行了詳細(xì)研究,討論了煤在等離子體高溫反應(yīng)區(qū)中的擬自由基反應(yīng)機(jī)理和較高溫反應(yīng)區(qū)中的自由基反應(yīng)機(jī)理;根據(jù)煤在等離子體反應(yīng)器內(nèi)壁結(jié)焦的各種因素和結(jié)焦物的X R D和S E M的分析,討論了煤在等離子體反應(yīng)器中的結(jié)焦機(jī)理,解釋了煤在等離子體中熱解制乙炔中的結(jié)焦現(xiàn)象,并提出雙粒徑進(jìn)料消焦的措施.基于煤等離子體直接熱解制乙炔的研究基礎(chǔ),提出了煤等離子體間接熱解制乙炔的