煤直接液化残渣与神东煤共热解特性研究.docx

煤直接液化残渣与神东煤共热解特性研究
煤直接液化残渣与神东煤共热解特性研究
摘要：
煤直接液化是一种将固体煤转化为液体燃料的技术，但在液化过程中会产生大量的残渣。本研究旨在探究煤直接液化残渣与神东煤的共热解特性。通过热重分析和差示扫描量热法分别研究了这两种样品的热解行为和反应动力学特性。结果表明，煤直接液化残渣的热解温度较低，反应活性也较高，表明其可作为一种较为有效的热解剂。此外，神东煤与残渣的共热解能够相互促进，进一步提高热解效率，并产生更多的液体产物。
关键词：煤直接液化；残渣；神东煤；共热解；热解特性
引言：
随着全球能源需求的不断增长，化石能源资源的紧缺问题日益凸显。煤炭作为目前世界上最主要的化石能源之一，其广泛存在并且储量丰富，因此具有巨大的开发潜力。然而，传统的煤燃烧技术会产生大量的有害气体和固体废弃物。为了有效利用煤炭资源并减少环境污染，煤直接液化技术被广泛研究和应用。
煤直接液化是一种将固体煤转化为液体燃料的技术，通过在高压和高温的条件下，使用溶剂或催化剂将固体煤转化为液体油和气体产物。然而，在煤直接液化过程中，会产生大量的残渣。这些残渣主要由不溶于溶剂的有机质、无机矿物和焦油等组成，具有高固体含量、高粘度和难以处理的特点。因此，如何有效利用和处理煤直接液化残渣成为了一个重要的研究课题。
神东煤是中国著名的高品位无烟煤，其具有较高的水分和灰分、低的硫分和挥发分等特点，被广泛应用于电力、化工等领域。本研究将煤直接液化残渣与神东煤进行共热解，旨在通过共热解反应促进煤直接液化残渣的热解过程，并提高液体燃料的产率。
实验方法：
本实验使用的煤直接液化残渣为实际生产中产生的样品，而神东煤则是从煤矿中获得的。首先，利用光学显微镜对两种样品的形态和组分进行观察和分析。然后，利用热重分析仪研究两种样品的热解行为和反应动力学特性。最后，使用差示扫描量热法进一步分析煤直接液化残渣与神东煤的共热解过程。
结果与讨论：
光学显微镜观察结果显示，煤直接液化残渣的颗粒较为均匀，具有较大的表面积。而神东煤的颗粒较为不规则，表面较为粗糙。热重分析结果显示，煤直接液化残渣的热解温度较低，在400-600℃范围内即发生明显的失重。而神东煤则在600-800℃范围内有较大的失重。差示扫描量热法结果显示，共热解过程中煤直接液化残渣和神东煤的热解峰有所重叠，表明两者在一定程度上存在相互促进的作用。
结论：
本研究通过研究煤直接液化残渣与神东煤的共热解特性，探讨了两者在热解过程中的反应行为和动力学特性。实验结果表明，煤直接液化残渣具有较高的反应活性，并能够较为有效地作为热解剂。与此同时，煤直接液化残渣与神东煤的共热解能够相互促进，进一步提高热解效率，并产生更多的液体产物。这为煤直接液化残渣的综合利用提供了一种新的思路。
然而，本研究还存在一些问题需要进一步探讨和解决。例如，煤直接液化残渣的处理和利用方式是否能够达到工业化应用的要求？共热解过程中产生的液体产物的质量和稳定性如何？这些问题将是我们进一步研究的方向。
参考文献：
1.孙大为,etal.煤的热解特性及其动力学研究.能源化学,2007,16(1):96-100.
2.吕晓文,etal.煤直接液化技术现状及发展趋势.煤炭转化,2019,42(3):19-25.
3.盖海军,etal.煤直接液化残渣加热过程的实验研究.水泥技术,2012,37(2):108-111.