煤炭既是能源的主要提供者,又是主要的环境污染源,对环境保护和能源安全非常重视的形势下,进行煤中有效组分最大程度转化的同时,使硫、氮等污染组分得到最有效脱除和利用的研究具有非常重要的理论意义和实用价值。热解是煤气化、燃烧、液化等热加工转化的基础,煤热解过程中发生的化学反应包括有机质的裂解,裂解产物中轻质部分的挥发,裂解残留物的缩聚,挥发产物在逸出过程中的分解及化合,缩聚产物的进一步分解、再缩聚等过程。煤中含有的无机物与其受热过程中有机成分碳、氢、氧、氮和硫的迁移变化规律及其行为特征关系密切。课题选择有代表性的中国典型煤种,通过逐级酸洗、浮选、混酸/微波氧化及浸渍法负载无机物等手段对煤样进行改性,采用热重和快速、慢速升温系统分析了固有无机矿物组分与外加无机物对煤热解、气化过程中的硫、氮在气相、焦油和半焦中的分配及产物的存在形态的影响和对不同气氛中煤/焦热解、气化产物组成和产率的影响。通过关联煤样特性、操作参数和无机组分在反应前后的形态变化,进行了煤热解/气化中硫、氮化合物定相转化和碳、氢、氧有效利用的合理的机理分析。研究结果处于学科前沿,对煤的高效洁净转化具有直接的指导作用。
英文主题词coal; pyrolysis; gasification; inorganic compound; pollutant containing-silfur and nitrogen