本書以低階煤的分級高效利用為主線，對低階煤熱解特性和熱解產物的深加工試驗研究進行了詳細闡述。通過實驗和模擬相結合的方式，對低階煤熱解反應動力學特性、顆粒尺度下煤脫揮發分過程中的傳熱-反應耦合過程進行了揭示；對低階煤與生物質熱解、產物半焦的氣化及焦油的提質均進行了一定程度的基礎研究。本書提出的低階煤熱解動力學模型，大大提高了動力學模擬精度，能夠更加準確地定量描述低階煤熱解全過程，為低階煤分級高效多聯產技術的工業化應用提供參考依據。
本書可供化工相關專業的科研工作者、大學教師和研究生學習參考。還可供煤科學與相關領域的技術人員使用。
第1章 緒論 001
1.1 研究背景及意義 002
1.2 低階煤熱解研究現狀 003
1.2.1 低階煤熱解 003
1.2.2 低階煤催化熱解 009
1.2.3 低階煤與生物質共熱解 011
1.2.4 低階煤熱解機理及動力學研究 015
1.3 熱解產物半焦利用技術現狀 023
1.3.1 半焦氣化的主要反應 023
1.3.2 氣化劑對半焦氣化的影響 024
1.3.3 半焦催化氣化 026
1.4 熱解產物焦油提質研究現狀 027
1.4.1 焦油加氫脫氧 028
1.4.2 焦油催化裂解 028
1.4.3 焦油水蒸氣重整 029
1.4.4 焦油中含氧化合物酸性組分的催化研究進展 030
參考文獻 033
第2章 低階煤熱解宏觀動力學模型的建立 041
2.1 引言 042
2.2 熱重分析 043
2.2.1 實驗煤樣物性及熱重分析 043
2.2.2 DAEM理論基礎 046
2.2.3 熱解動力學分析 048
2.3 單顆粒模型分析 051
2.3.1 煤顆粒熱解過程分析 051
2.3.2 單顆粒模型的假設 052
2.3.3 單顆粒數學模型的建立 053
2.3.4 模型的求解 055
2.3.5 單顆粒模型研究 056
參考文獻 062
第3章 低階煤熱解3DAEM動力學模型的建立 065
3.1 引言 066
3.2 熱重實驗及實驗結果分析 067
3.2.1 煤樣的工業分析和元素分析 067
3.2.2 熱重實驗結果分析 068
3.3 3DAEM模型的建立 074
3.3.1 3DAEM數學模型 074
3.3.2 模型求解方法 075
3.3.3 3DAEM動力學分析 076
參考文獻 081
第4章 低階煤與生物質共熱解基礎實驗研究 083
4.1 引言 084
4.2 低階煤與生物質共熱解實驗過程 084
4.2.1 實驗原料 084
4.2.2 實驗過程 085
4.3 生物質和煤熱解的熱重分析 086
4.3.1 煤和生物質單獨熱解 086
4.3.2 煤和生物質共熱解 089
4.3.3 生物質與煤共熱解機理分析 091
4.4 共熱解對熱解產物分布的影響 092
4.4.1 不同溫度對內蒙古興和煤熱解產物分布的影響 092
4.4.2 不同配比對共熱解產物分布的影響 095
參考文獻 099
第5章 半焦水蒸氣氣化流化床研究 101
5.1 引言 102
5.2 氣化實驗過程 103
5.2.1 實驗原料 103
5.2.2 實驗裝置及實驗過程 103
5.2.3 進料器與進料速率的標定 105
5.2.4 數據處理 107
5.3 氣化反應 107
5.3.1 半焦水蒸氣-O2氣化反應 107
5.3.2 影響半焦水蒸氣-O2氣化反應的因素 108
5.4 半焦水蒸氣-O2催化氣化研究 114
5.4.1 反應器溫度的影響 114
5.4.2 當量比ER的影響 115
5.4.3 K2CO3催化氣化機理 117
參考文獻 118
第6章 焦油模型化合物甲酸分解的催化研究 121
6.1 引言 122
6.2 催化劑的制備及表征分析 124
6.2.1 催化劑的制備過程 124
6.2.2 催化劑表征方法及結果 124
6.3 催化劑催化甲酸分解性能研究 133
6.3.1 不同條件對催化性能的影響 133
6.3.2 催化劑的穩定性測試 138
參考文獻 140
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