铁成分对盐酸脱矿石在热解过程中碳键结构演变中的铁成分的影响
Yingyue Teng1, Xiaoting Bian1, Xiaojuan Fu2
1College of Chemical Engineering, Inner Mongolia Key Laboratory of High-Value Functional Utilization of Low Rank Carbon Resources, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot, Inner Mongolia 010051, China.
ACS omega
|May 30, 2023
概括
在煤中添加铁 (SL+-Fe) 改变了热解,促进了早期的气体释放 (CO2,CO,H2) 和芳香结构分解. 这项研究建立了Fe催化煤热解反应机制模型.
科学领域:
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 能源与燃料 能源与燃料
背景情况:
- 矿热解对于能源生产至关重要.
- 了解添加剂对煤热解的影响对于优化燃料转化至关重要.
- 铁对煤热解的催化作用仍然是一个需要详细研究的领域.
研究的目的:
- 为了研究非矿化和添加铁的煤的热解特性.
- 为了阐明铁对碳结合结构在热解过程中的转化的影响.
- 建立一个反应机制模型,用于铁催化煤的热解.
主要方法:
- 使用固定床反应堆进行热解实验.
- 通过气色谱 (GC) 进行气体产品分析.
- 使用富里埃变换红外光谱 (FTIR) 和X射线光电子光谱 (XPS) 进行碳结合结构的表征.
- 在现场扩散反射红外里埃变换光谱 (DRIFTS) 进行实时分析.
主要成果:
- 气态产品释放的顺序 (CO2,CO,H2,CH4) 是一致的,无论铁的添加.
- 铁在较低温度下促进了CO2,CO和H2的生成 (CO2/CO<340°C,H2<580°C).
- 铁抑制了高温CO和H2的形成,抑制了CH4的释放,同时促进了芳香结构的分解.
- 开发了Fe催化化化的反应机制模型.
结论:
- 铁在煤热解中起到催化剂的作用,影响气体产品的分布和碳结构的演变.
- 催化效应涉及含氧功能组的复杂形成,促进某些键和结构的分解.
- 已建立的模型提供了对Fe催化煤化机制的见解,这对于优化煤炭转化过程非常有价值.


