基于贝壳衍生CaO的低阶煤催化热解特性及热解机理研究

作     者：王俊丽 吕婧 李淑英 武彦芳 郝晓刚 官国清 赵建国 WANG Junli;LYU Jing;LI Shuying;WU Yanfang;HAO Xiaogang;GUAN Guoqing;ZHAO Jianguo

作者机构：山西大同大学化学与化工学院山西大同037009 太原理工大学化学化工学院太原030024 日本弘前大学地域战略研究所日本青森030-0813 

出 版 物：《煤炭转化》 (Coal Conversion)

年 卷 期：2022年第45卷第4期

页      面：27-33页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(21908135) 山西省面上青年基金资助项目(201901D211435) 山西省留学回国人员科技活动择优资助项目(2019-20) 山西大同大学博士科研启动基金资助项目(2018-B-01). 

主　　题：低阶煤 催化热解 CaO 贝壳 热解机理 

摘      要：以贝壳所得CaO为催化剂,以内蒙古兴和煤煤样为研究对象,采用固定床及热重分析法研究了催化剂不同混合比例(质量比,下同)对内蒙古兴和煤热解行为的影响,并从化学键角度和煤热解产物的气液相组成的变化探讨了CaO作为催化剂时低阶煤的催化热解机理。结果表明:在球磨混合方式下,低阶煤与CaO基催化剂质量比为2∶1时,焦油产率明显升高,从原来的18.17%增至22.04%,而热解气体产率明显下降,从原来的15.18%降至10.50%。气体产物组分分析结果表明气体产物中H_(2)含量显著提升,从原来的27.47 mL/g增至33.36 mL/g;液体产物组分分析结果表明催化热解焦油中的轻质组分含量明显高于原煤热解焦油中的轻质组分含量,进一步增大催化剂用量,焦油中轻质组分含量变化不显著;热解机理分析结果表明催化剂的加入显著改变了CO_(2)的析出历程,进而影响了煤的失重历程,另外,催化剂的加入使得煤大分子结构中化学键的裂解温度降低,反应更加容易进行,其中催化剂的加入对煤中芳香环的缩聚生成H_(2)的反应影响较大。