热解压力和升温速率对焦结构和氧化反应性的影响

摘要

以锡盟褐煤(L)、西山烟煤(B)和玉米秸秆(C)为原料考察了热解压力和升温速率对焦结构及氧化反应性的影响.利用两段式加压固定床反应器,在终温900℃,升温速率5℃/min和200℃/min以及压力0.1-2.0 MPa的热解条件下分别得到了慢速热解焦(SC)和快速热解焦(FC),对焦进行了比表面积、表面形貌和芳香度表征,并且采用等温热重法对焦的氧化反应性进行了分析.结果表明,热解压力和升温速率影响挥发分的停留时间和释放速率,进而影响焦的产率和性质.三种原料的热解行为不同,热解压力和升温速率对焦的产率及焦结构和反应性的影响表现出不同的特点.三种原料快速热解焦产率都低于慢速热解焦产率,且焦产率都随着压力的升高而略微上升.L-FC和B-FC的比表面积分别大于L-SC和B-SC的比表面积.C-FC的比表面积却小于C-SC的比表面积.FC的表面要比SC的表面更为粗糙.B-FC的芳香度小于B-SC的芳香度,但是在加压热解条件下L-SC和C-SC的芳香度反而分别比L-FC和C-FC的低.高压慢速热解的焦氧化反应性较差.玉米秸秆焦的氧化反应性与矿物质的催化密切相关.热解过程中升温速率和压力会影响玉米秸秆焦中矿物质的含量和分布,这也是玉米秸秆焦的氧化反应性明显高于煤焦的氧化反应性的主要原因.