煤的快速热解

煤的快速热解

把煤颗粒抛入到砂子流化床中，或用一个非常强烈的热辐射热源加热一个单个的毫米级大小的颗粒，可以达到比慢速热解更高的加热速率。这些技术也减少了挥发分由于与残炭的长时间接触而产生的二次变化。对于一个适用于煤粉燃烧工况，并可对所得基本数据进行确切解释的试验方法有如下要求：

(1)煤应在50ms或更短的时间内加热到试验温度，这要求颗粒尺寸即为煤粉燃烧的尺寸。

(2)分解应持续IOOms左右。在试验结束时生成的产物应被快速淬熄，也防止发生进一步的变化。

(3)热解的温度应很好地加以确定。这就是说，除了其它种种要求外，煤颗粒内部和颗粒之间的温度应是均一的，否则所得到的数据是热解过程的不同阶段的混合物。煤粉制备需要一套很严密的煤粉制备系统。为此，不能使用常规的煤粉(因颗粒的加热速度与其大小密切相关)而需要进行粒度分级，并在尽可能的条件下达到单一尺寸。

(4)挥发分和炭颗粒及其它固体物质的接触情况应与在火焰中的状态相对应。这就要求采用颗粒悬浮体。

(5)应当精确地了解加热的时间及热解的时间和温度。而且特别重要的是不要假定挥发分的数量(即颗粒的失重)会等于煤和炭的工业分析挥发分含量的差值。

早期对煤的快速热解的研究E85-873都在这方面或那方面未能满足上述要求。较早发表了有关悬浮体状态下煤颗粒的挥发分析出动力学的研究工作。其试验研究方法是使煤颗粒(直径150～200_um和147～227/-m)落进一个保持恒温的立式炉管中的惰性气氛中，当这些颗粒通过炉子下落时(大约要0.45s)，颗粒被加热到炉温并开始热解。在炉管底部，或者用喷水来淬熄颗粒;或者用一个盘子收取颗粒，并将其在一个已知的温度下保持一段所期望的时间后再淬熄。当时发现挥发分的析出速率在前列个半秒钟内是高的，而后则相对较低;挥发分的组成与慢速热解所得的组成是不相同的。文中由于未对热解时间短于500ms的工况进行测量，且所用的颗粒较粗，更严重的是所得挥发分的数量是按照炭的工业分析挥发分计算而得的，因此其试验数据不能用于煤粉燃烧工况。文献在相当快速的加热条件下详细地研究了煤的热解产物。其试验方法是把50～80^tm的煤颗粒撒在50/-m孔的金属丝网上，然后用电加热的方法把金属丝网以1500℃/s的速率迅速加热到1050℃。

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