原料组成结构对热解挥发物反应及析炭形成过程影响机制的研究

作者：刘倩; 王倩; 李晓荣; 田茜; 李挺; 王美君; 常丽萍; 闫伦靖^*

来源：河南师范大学学报(自然科学版), 2024, (01): 124-134.

DOI：10.16366/j.cnki.1000-2367.2023.04.30.0002

• 原料结构
• 挥发物组成
• 挥发物反应
• 析炭形成

以生物质、污泥和煤3种结构差异较大的物质为原料，研究其组成结构特性对挥发物反应及析炭形成过程的影响．结果表明，煤结构中芳香碳含量高，更有利于半焦的形成；生物质结构中脂肪环醚的含量高，有利于焦油的产生；污泥结构中羧基和羰基碳含量高，更有利于小分子气体生成．生物质和煤中芳香碳较多，其沉积在反应器管壁的析炭（Coke-D）产率更高，分别为0.3%（质量分数）和1.4%（质量分数）；而污泥中芳香碳占比少，生成的析炭分子量较小，主要悬浮在焦油中（Coke-S）．添加高铝球改变反应程度后，由于生物质和污泥挥发物中含O、N原子的化合物含量高，挥发物更易断裂，小分子物质缩聚明显，造成Coke-S产率均明显增加，其中生物质中Coke-S增加率高达70%．而煤热解挥发物中重质组分含量高，形成的析炭芳香结构更加致密，易沉积在反应器（Coke-D）和高铝球表面（Coke-A），生成了更多的Coke-D(1.5%，质量分数)和Coke-A(0.2%，质量分数)．焦油气析炭过程因原料结构的差异而有所不同．

• 单位
  太原理工大学; 山西能源学院