內在礦物對高灰褐煤熱解焦收率及特性的影響

李昌倫，王永剛，林雄超，楊遠平，田 震，武 欣

(中國礦業大學(北京) 化學與環境工程學院，北京 100083)

內在礦物對高灰褐煤熱解焦收率及特性的影響

李昌倫，王永剛，林雄超，楊遠平，田 震，武 欣

(中國礦業大學(北京) 化學與環境工程學院，北京 100083)

利用分選、酸洗和添加礦物的方法制備出不同灰含量和礦物成分的褐煤煤樣;使用沉降管反應器(DTR)和熱重分析儀(TGA)研究內在礦物在800～1 200 ℃對褐煤熱解的影響。結果表明，內在礦物可以降低褐煤的熱解反應活性，增加低溫(800 ℃)熱解焦收率;堿金屬和堿土金屬(AAEM)是起主要作用的礦物成分。在高溫條件下(≥1 000 ℃)，內在礦物可通過催化原位水蒸氣氣化反應降低焦收率。焦收率的減少量正相關于煤樣的灰分含量和內水含量，以及堿性金屬總量。Raman光譜分析表明，內在礦物有延緩半焦微晶結構有序化和抑制交聯鍵斷裂的作用。內在礦物可促進半焦孔結構的形成，增大半焦的比表面積;鈣為起主要作用的礦物成分。隨熱解溫度的上升，過多的礦物會抑制半焦孔結構的進一步擴展。

褐煤;內在礦物;熱解;焦收率;微觀結構

熱解是氣化過程的初始步驟，生成半焦的數量和性質直接影響后續進行的氣化反應。礦物質對煤尤其是褐煤的熱解過程存在重要且復雜的影響[1]，因而關于該影響的解析研究受到了研究者的廣泛關注。我國擁有儲量巨大的褐煤資源，且灰含量普遍較高[2]，故闡明內在礦物對褐煤熱解過程的影響作用，將有助于對高灰褐煤氣化過程的深入認識和對氣化爐的設計和優化。……