煤的快速熱解

把煤顆粒拋入到砂子流化床中，或用一個非常強烈的熱輻射熱源加熱一個單個的毫米級大小的顆粒，可以達到比慢速熱解更高的加熱速率。這些技術也減少了揮發(fā)分由于與殘?zhí)康拈L時間接觸而產生的二次變化。對于一個適用于煤粉燃燒工況，并可對所得基本數據進行確切解釋的試驗方法有如下要求：

(1)煤應在50ms或更短的時間內加熱到試驗溫度，這要求顆粒尺寸即為煤粉燃燒的尺寸。

(2)分解應持續(xù)IOOms左右。在試驗結束時生成的產物應被快速淬熄，也防止發(fā)生進一步的變化。

(3)熱解的溫度應很好地加以確定。這就是說，除了其它種種要求外，煤顆粒內部和顆粒之間的溫度應是均一的，否則所得到的數據是熱解過程的不同階段的混合物。煤粉制備需要一套很嚴密的煤粉制備系統(tǒng)。為此，不能使用常規(guī)的煤粉(因顆粒的加熱速度與其大小密切相關)而需要進行粒度分級，并在盡可能的條件下達到單一尺寸。

(4)揮發(fā)分和炭顆粒及其它固體物質的接觸情況應與在火焰中的狀態(tài)相對應。這就要求采用顆粒懸浮體。

(5)應當精確地了解加熱的時間及熱解的時間和溫度。而且特別重要的是不要假定揮發(fā)分的數量(即顆粒的失重)會等于煤和炭的工業(yè)分析揮發(fā)分含量的差值。

早期對煤的快速熱解的研究E85-873都在這方面或那方面未能滿足上述要求。較早發(fā)表了有關懸浮體狀態(tài)下煤顆粒的揮發(fā)分析出動力學的研究工作。其試驗研究方法是使煤顆粒(直徑150～200_um和147～227/-m)落進一個保持恒溫的立式爐管中的惰性氣氛中，當這些顆粒通過爐子下落時(大約要0.45s)，顆粒被加熱到爐溫并開始熱解。在爐管底部，或者用噴水來淬熄顆粒;或者用一個盤子收取顆粒，并將其在一個已知的溫度下保持一段所期望的時間后再淬熄。當時發(fā)現揮發(fā)分的析出速率在前列個半秒鐘內是高的，而后則相對較低;揮發(fā)分的組成與慢速熱解所得的組成是不相同的。文中由于未對熱解時間短于500ms的工況進行測量，且所用的顆粒較粗，更嚴重的是所得揮發(fā)分的數量是按照炭的工業(yè)分析揮發(fā)分計算而得的，因此其試驗數據不能用于煤粉燃燒工況。文獻在相當快速的加熱條件下詳細地研究了煤的熱解產物。其試驗方法是把50～80^tm的煤顆粒撒在50/-m孔的金屬絲網上，然后用電加熱的方法把金屬絲網以1500℃/s的速率迅速加熱到1050℃。

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