第1章 绪论 3
1.1 能源背景 3
1.1.1 我国煤炭能源现状 3
1.1.2 低阶煤提质技术 4
1.2 低阶煤提质技术概况 5
1.2.1 干燥脱水提质技术 5
1.2.2 成型提质技术 7
1.2.3 热解提质技术 10
1.3 微波热解 15
1.3.1 低阶煤热解化学 15
1.3.2 微波加热原理 18
1.3.3 微波加热技术在煤炭加工领域的应用 19
1.3.4 微波热解技术研究进展 22
1.4 研究背景及研究意义 26
第2章 实验内容及测定方法 31
2.1 煤样的选取与制备 31
2.1.1 煤种的选取 31
2.1.2 煤样的脱灰 32
2.2 实验装置 32
2.2.1 微波热解装置 32
2.2.2 常规热解装置 33
2.2.3 水分定量装置 34
2.2.4 其他设备 35
2.3 实验流程 36
2.4 热解产物产率测定和产率计算 36
2.5 煤及热解产物组成测定 37
2.5.1 煤以及热解半焦性质的测定方法 37
2.5.2 液体样品成分分析 39
2.5.3 气体样品成分分析 39
2.6 小结 40
第3章 微波吸收剂的选择 43
3.1 原煤在微波场中的升温特性 43
3.2 微波吸收剂在微波场中的升温特性 44
3.2.1 焦炭类微波吸收剂 45
3.2.2 其他微波吸收剂 50
3.2.3 微波吸收剂种类的确定 51
3.3 微波吸收剂加入量对热解过程的影响 51
3.3.1 微波吸收剂加入量对升温速率的影响 51
3.3.2 微波吸收剂加入量对产物分布的影响 52
3.4 小结 53
第4章 微波热解的影响因素 57
4.1 热解反应参数对煤微波热解的影响 57
4.1.1 微波功率对煤微波热解的影响 58
4.1.2 热解终温对煤微波热解的影响 59
4.1.3 终温停留时间对煤微波热解的影响 61
4.2 煤的特性对微波热解的影响 63
4.2.1 煤样粒度对微波热解的影响 63
4.2.2 煤中水分对微波热解的影响 65
4.2.3 煤中矿物质对微波热解的影响 68
4.3 小结 72
第5章 低阶煤微波热解特性的研究 77
5.1 微波热解对产物分布的影响 77
5.1.1 微波热解对热解半焦产率的影响 78
5.1.2 微波热解对热解液体产率的影响 78
5.2 微波热解对气体逸出的影响 81
5.2.1 CO和CO2逸出规律分析 81
5.2.2 H2逸出规律分析 84
5.2.3 烃类气体逸出规律分析 86
5.3 微波热解半焦分析 87
5.3.1 半焦红外光谱分析 88
5.3.2 半焦煤质分析 89
5.3.3 半焦自燃特性分析 93
5.3.4 半焦吸水性的分析 94
5.3.5 半焦扫描电镜图 95
5.4 微波热解对焦油产率的影响 97
5.5 小结 100
第6章 甲烷-煤微波共热解特性研究 105
6.1 微波辐照下半焦催化甲烷裂解研究 105
6.1.1 半焦制备温度对甲烷裂解的影响 106
6.1.2 反应温度和反应时间对甲烷裂解的影响 108
6.1.3 反应前后半焦孔结构特性 110
6.1.4 空速对甲烷裂解的影响 112
6.1.5 不同煤半焦对甲烷裂解的影响 113
6.2 温度对甲烷-煤微波共热解特性的影响 114
6.2.1 产物分布规律 114
6.2.2 气体生成规律 118
6.3 热解过程产物的分析和表征 123
6.3.1 热解半焦的工业分析和硫分分析 123
6.3.2 热解焦油的GC-MS分析 125
6.4 小结 132
第7章 连续性微波热解装置研发 137
7.1 连续性微波热解装置的研发 137
7.1.1 煤的连续性热解装置技术方案 137
7.1.2 连续微波热解装置的研制 141
7.1.3 低阶煤连续性热解实验 141
7.2 经济效益分析 146
第8章 结论与展望 151
8.1 全文结论 151
8.2 展望 152
参考文献 153