利用热分析研究海拉尔褐煤的热解特性

doi:10.3969/j.issn.0253-2417.2014.01.020

林产化学与工业 ›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (1): 117-120.doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2014.01.020

利用热分析研究海拉尔褐煤的热解特性

孙丽娜, 高豪杰, 陈海军, 杨丽, 朱跃钊

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

收稿日期:2013-02-25 出版日期:2014-02-25 发布日期:2014-03-05
通讯作者: 陈海军（1979-），男，江苏江都人，副教授，硕士生导师，研究领域为生物质热化学转化技术、太阳能中高温热利用技术、化工分离和吸附制冷；E-mail：chenhj@njut.edu.cn。 E-mail:chenhj@njut.edu.cn
作者简介:孙丽娜（1985-），女，河北邯郸人，硕士生，主要从事生物质热化学转化技术研究工作
基金资助:
江苏省工业支撑计划（BE2013127）；江苏省环保厅重点课题（2013028）；江苏省普通高校研究生科研创新计划项目（CXZZ13_0431）

Pyrolysis Characteristics of Hailar Lignite by Thermal Analysis Technique

SUN Li-na, GAO Hao-jie, CHEN Hai-jun, YANG Li, ZHU Yue-zhao

Nanjing University of Technology School of Mechanical and Power Engineering; Jiangsu Key Laboratory of Process Enhancement and New Energy Equipment Technology, Nanjing 211816, China

Received:2013-02-25 Online:2014-02-25 Published:2014-03-05

摘要/Abstract

摘要： 基于高含水率碳基原料直接干燥-热解一体化（IPDDP）工艺，以海拉尔褐煤为原料，利用热天平考察其在氮气气氛中的热解特性以及在空气气氛中的燃烧特性；分析了升温速率对褐煤热解性能的影响；探讨了该工艺的可行性。结果表明：在氮气气氛下，褐煤在低于 110 ℃ 进行脱水，质量损失约 11 %；110~690 ℃ 脱除挥发分并进行热解，总质量损失约23%；690~900 ℃褐煤半焦缩聚成炭，质量损失为 10 %。空气气氛下，在315~320 ℃，褐煤发生燃烧反应，反应后剩余 13.7 % 灰分。高升温速率会延迟褐煤中水的脱除，促进水蒸气、挥发分和褐煤半焦的共热解，实现干燥得到的水蒸气本身作为褐煤热解的气化剂。

关键词: 褐煤, 干燥, 热解, 热分析

Abstract: Based on the self-proposed integrated process for direct drying and pyrolysis (IPDDP) of carbon-based materials with high water content, the pyrolysis reaction in a nitrogen atmosphere and combustion performance in an air atmosphere of Hailar lignite was measured using thermobalance. The effects of the heating rate on pyrolysis characteristics of lignite were investigated. Also, the feasibility of this IPDDP was discussed. The results showed that lignite was dehydrated below 110 ℃ in a nitrogen atmosphere with a weight loss about 11%. In the temperature range between 110 ℃ and 690 ℃, the volatiles were removed and the pyrolysis took place, with a weight loss about 23%. Thereafter, the char from pyrolysis was transfered into carbon, with a weight loss about 10%, during the temperature up to 900 ℃. While in an air atmosphere, lignite as well as the volatiles burned between the narrow temperature range of 315 ℃ to 320 ℃. It provided a residual of about 13.7% ash. Water desorption will be postponed at higher heating rate. This enabled the co-pyrolysis of water vapor, volatiles and the char from pyrolysis. It proves the feasibility of the IPDDP, to some extent.

Key words: lignite, drying, pyrolysis, thermal analysis

中图分类号:

TQ35

孙丽娜, 高豪杰, 陈海军, 杨丽, 朱跃钊. 利用热分析研究海拉尔褐煤的热解特性[J]. 林产化学与工业, 2014, 34(1): 117-120.

SUN Li-na, GAO Hao-jie, CHEN Hai-jun, YANG Li, ZHU Yue-zhao. Pyrolysis Characteristics of Hailar Lignite by Thermal Analysis Technique[J]. Chemistry and Industry of Forest Products, 2014, 34(1): 117-120.

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Pyrolysis Characteristics of Hailar Lignite by Thermal Analysis Technique

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