微波辅助铁催化低阶煤热解：特性与影响

"微波辅助铁催化低阶煤热解特性-论文" 本文主要探讨了微波辅助铁催化在低阶煤热解过程中的作用及影响。微波加热技术因其快速、均匀、选择性以及环保的特点，成为了提升煤炭利用效率的新方法。在研究中，采用微波管式炉对负载不同量Fe的华夏低阶煤进行催化热解实验，旨在理解Fe催化剂如何改变热解产品的分布、气相组成以及半焦的碳微晶结构和介电性能。 实验结果显示，Fe催化剂能有效增强煤样对微波的介电损耗，这使得升温速率显著提高，使煤样能在较短的时间内达到热解的最高温度。此外，由于微波优先与Fe催化剂相互作用，能高效诱导煤的大分子有机质进行催化裂解，从而增加合成气（如CO和H2）的产量。这种催化裂解反应的增强，有助于优化热解产物的组成。 对于半焦的物化性质，通过向量网络分析仪、XRD、FT-IR、Raman和SEM等技术进行表征，发现Fe负载量的改变会影响半焦的碳微晶结构和介电性质。这表明Fe催化剂的存在不仅影响热解反应路径，还对半焦的形成过程和最终性质有显著影响。 煤泥水处理方面，研究提到了煤泥水中微细高岭石/蒙脱石颗粒表面水化分子动力学模拟、基于水化膜弱化促进煤泥脱水的机理以及抑制蒙脱石水化膨胀的密度泛函计算，这些都是煤炭清洁利用的重要技术。煤燃烧领域的研究包括O2/CO2气氛下煤焦燃烧NOx释放特性、碱/碱土金属迁移规律以及不同气氛下煤的热解行为等，这些都涉及到污染物排放控制和煤炭燃烧效率的提升。 在热解领域，低温热解对低阶煤表面疏水性和半焦可浮性的影响被深入研究，同时探讨了煤热解焦油的催化裂解和乙烷水蒸气重整的耦合优化策略，以及升温速率对热解特性及煤焦孔隙结构的影响。气化部分涉及多喷嘴对置式气流床气化炉的热态行为，而液化研究则关注褐煤直接液化过程中的问题和思考，以及煤基液体产物中酚类化合物的组成。 最后，煤炭清洁利用的探讨涵盖了煤炭分级利用的新思路、煤基石墨烯的制备及其在导热材料中的应用，这些都是煤炭转型和可持续发展的重要方向。文章详细阐述了微波辅助铁催化对低阶煤热解过程的积极影响，为进一步优化煤炭资源的高效利用提供了理论支持。