Fe2O3/CaO复合催化剂促进低阶煤热解研究

"Fe2O3/CaO复合催化剂对低阶煤催化热解行为的影响" 在煤炭科学研究领域，本文深入探讨了Fe2O3/CaO复合催化剂如何影响低阶煤的催化热解过程，旨在提升低阶煤的分级分质高效利用。研究选取子长禾草沟煤矿和大同矿区的煤样作为实验材料，通过热重分析方法系统地研究了催化剂添加量变化对这两种煤热解行为的影响，并从动力学和热解产物气相组分的角度揭示催化热解的内在机制。 实验结果显示，Fe2O3/CaO复合催化剂能够显著促进煤的热解反应，但对不同煤种的催化效果存在差异。催化剂的添加降低了煤催化热解的活化能，这意味着在较低的温度下即可引发热解反应，进而使得反应更加容易进行。随着催化剂添加量的增加，热解的温度范围有显著下降，这表明催化剂的存在有助于降低反应起始温度，从而优化了热解过程的能效。 在热解气相组分的变化方面，催化剂的加入促进了挥发分的释放，增强了煤的裂解和缩聚反应。这不仅提升了热解产物的多样性，还可能改善了产物的品质，如提高气体产物中的可燃气体含量，有利于后续的能源转化利用。 然而，实验也发现过量的Fe2O3/CaO复合催化剂可能会对煤的热解产生抑制作用。当催化剂的质量分数达到一定值后，催化效率不再提升，甚至可能下降。在本研究中，质量分数为5%的Fe2O3/CaO催化剂表现出最佳的催化效果。 这项工作对于理解低阶煤催化热解的科学原理具有重要意义，为优化催化剂设计、提升煤炭资源的高效清洁利用提供了理论依据。通过调控催化剂的种类和比例，可以进一步定制化热解过程，以适应不同的煤炭资源和应用场景。此外，该研究也为开发新型催化剂，推动煤炭产业的绿色可持续发展提供了新的研究方向。