(5) 日本的煤炭快速热解工艺

图2。5 日本快速热解工艺流程图

     该工艺如图2。5所示，将煤的热解和气化结合在一起，可以从高挥发的原煤中获得大量的煤气、焦油和苯类产物。原煤由氮气输送至反应器的热阶段，在高温低压环境下被快速热解，产生固、气、液态物质，经旋风分离器分离后收集或重复使用。部分固体半焦返回反应器气化段发生气化反应，为热解反应提供热量，形成循环。

2。3  影响半焦结构的因素

2。3。1  升温速率

    Tomeczek等[42]对煤进行慢速热解和快速热解过程，发现挥发分的析出在不同升温速率下是不一样的。对于快速热解形成的半焦，它的孔隙在挥发分析出时已经确定了，而慢速热解形成的半焦孔隙则需要在停留时间内逐渐完善。但是由于慢速热解所耗时间过长，挥发分有可能形成碳沉积附着在孔隙内，从而影响半焦的表面积，进而影响催化效果。

2。3。2  热解温度

Liu等[43]发现煤热解温度高于1000 oC时，会出现退火现象，即 半焦中的碳原子排列趋于石墨化； 半焦中的矿物质会发生熔融烧结现象。因此半焦孔隙变大，从而减小比表面积，进而影响催化效果。同时，随着温度升高，煤裂解程度加深，半焦的产率随之下降，因此选择合适的热解温度尤为重要。文献综述

2。3。3  热解气氛

    Mei Zhong等[33]对包含O2, H2, CO, CH4 和CO2 的N2基气氛下高温热解得到的半焦进行拉曼分析与SEM图像显示，发现它们的活性与表面孔隙并不相同，活性从大到小排列顺序依次为CO2，H2，CO和CH4。段博伦等[44]使用红外光谱仪、扫描电镜和N2吸附仪对徐州烟煤在Ar，N2和CO2气氛下制备出的半焦进行结构、表观形态和空分布特性进行分析，发现CO2半焦表面密实，存在大量3 nm以下的小孔，而N2半焦和Ar半焦并没有此现象，因此比表面积明显小于CO2焦。

3  实验部分

     实验内容总共分为两个部分，前半部分是制取各种热解气氛（Ar、CO、CO2、H2、CH4）条件下的半焦，后半部分是利用事先制取的不同热解气氛下的半焦来催化CH4-CO2重整反应并根据所获得的实验结果来改进实验条件。来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

3。1  半焦的制取

3。1。1  实验煤样

本实验所采用的煤样为河南烟煤，事先选取较为纯净的烟煤样品，将其放入称量瓶中并称重，由于实验所需半焦较多，因此称量100 g左右的原煤较为合适。