移动床中褐煤直接热解特性

高豪杰，朱跃钊，杜杨，吴昊，陈海军，范红途



移动床中褐煤直接热解特性

高豪杰1, 2，朱跃钊1，杜杨1，吴昊1，陈海军1，范红途1

(1. 南京工业大学机械与动力工程学院，江苏省过程强化与新能源装备技术重点实验室，江苏南京，211816；2. 盐城工学院汽车工程学院，江苏盐城，224051)

为了获得高含水率褐煤在移动床内不经预处理直接热解的可行性及其热解行为，建立管式炉移动床褐煤直接热解实验装置；考察含水率、热解温度和粒径等参数对褐煤热解损失质量、产物产率以及产气特性的影响。研究结果表明：褐煤在热解过程中蒸发出的原位水蒸气参与半焦的气化以及挥发分的重整反应；随着含水率的增加，褐煤的原位水蒸气气化反应加强，碳转化率逐渐提高，H2产率由277.13 mL/g增大至527.77 mL/g；提高热解温度使气体产率逐渐增大，液体和固体产率逐渐降低，碳转化率由38.19%增大至52.74%；增大粒径使煤中水分和挥发分在颗粒内部的停留时间延长，在一定程度上强化半焦的气化反应以及挥发分的重整反应；此外，增大粒径使挥发分在褐煤颗粒孔隙中的传质阻力增大，二次反应加强，褐煤直接热解的最佳粒径为1.6~3.2 mm。

褐煤；移动床；直接热解；含水率；粒径

我国褐煤资源较丰富，已探明储量约为 1.3×1011t，由于含水率高(一般为30%~50%)、固定碳含量低和易氧化自燃等原因，尚未被充分利用[1−4]。褐煤高挥发分和高反应活性的特性有利于其直接热解/气化制取原料气体。此外，褐煤中的金属氧化物可起到催化作用，有利于水蒸气分解反应制取富氢气体[5]。……