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酸/碱催化剂对低阶煤热解挥发分转化行为的作用机制研究

Study on the mechanism of acid/base catalyst on the release behavior of volatiles during low rank coal pyrolysis

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利用下行床连续热解实验装置,采用催化剂原位填充方式考察了三种孔道结构,不同酸量的酸性催化剂HZSM-5、Al-MCM-41、USY和一种碱性催化剂铝酸钙(Ca-Al)及酸碱催化剂的不同组合方式对挥发分转化行为的影响.结果表明,Al-MCM-41因具有适宜酸性及较大的比表面积和丰富的介孔结构,降低了焦油中重质组分含量,增加了轻质组分含量,在降低积炭和减少焦油损失方面优于酸性较强的HZSM-5和USY催化剂.Ca-Al促进烃类物质脱氢产生富氢小分子,抑制了大分子物质的缩聚,显著降低了积炭产率.结合酸碱催化剂对热解挥发分各自作用的优势,将其进行不同方式的组合,探究了在组合催化剂作用后热解挥发分产物的组成和产率变化情况,结果显示热解挥发分先通过具有脱氢性能的Ca-Al、然后再通过裂解作用适中的Al-MCM-41的Ca-Al/Al催化剂组合,表现出较强的调控挥发分组分间转化行为的能力,有效地降低了积炭的产率.

李勇、闫伦靖、李晓荣、靳鑫、李挺、刘倩、王美君、孔娇、常丽萍、鲍卫仁

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太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室,山西太原030024

太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室,山西太原030024

催化剂 热解 催化 焦油 积炭

国家自然科学基金2020年度中央引导地方科技发展资金项目

22078224

2022

10.11949/0438-1157.20211697

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(3)
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