内旋式移动床热解：温度对产物影响与优化工艺研究

"该研究探讨了温度对内旋式移动床热解低阶煤产物的影响，包括半焦的性质、焦油产率及其组分，旨在优化热解工艺条件以满足大规模利用的需求。" 内旋式移动床热解炉是一种用于煤热解的重要设备，其工作原理是通过旋转床层来均匀分布热量，从而实现煤的连续热解。在本研究中，研究人员以1 kg/h的内旋式移动床连续热解试验炉为平台，选用神木煤作为原料，通过改变热解温度（500~800℃）和热解时间（150 min），系统地研究了这些因素对热解产物的影响。 研究表明，当热解温度在500~800℃范围内时，半焦的产率变化在68.53%~78.62%之间。焦油产率呈现出先升后降的趋势，峰值出现在650℃，达到7.52%。这意味着热解温度的选择对焦油产量具有显著影响。同时，连续试验显示半焦挥发分稳定，气流着火温度在562.1~730.5℃，表明半焦具有良好的燃烧性能，属于易燃和中等可燃级别。哈氏可磨性指数则随着热解温度先增加后减少，影响半焦的磨碎效率。 为了兼顾高焦油产率和半焦的质量，研究发现将热解温度控制在600~700℃较为理想。在这一范围内，既可以保证较高的焦油产出，又可以使半焦满足电站锅炉和高炉喷吹的规模利用标准。此外，通过对反应器内部温度场的调控，可以改变焦油的组分。例如，底部温度650℃，中上部温度450~550℃时，焦油中的重质组分（>360℃馏分）比例最低，这有利于后续的蒸馏和加氢处理，降低处理难度。 然而，当反应器中上部温度超过550℃时，挥发物可能会发生二次反应，可能导致不期望的产物生成。因此，精确控制热解温度至关重要，不仅影响到焦油产率，还影响到半焦的物理和化学性质，对整个煤热解过程的经济效益和环境友好性有着决定性的作用。 内旋式移动床热解工艺中热解温度的优化对于提高低阶煤热解产物的品质和产率，尤其是焦油和半焦的质量，具有深远意义。通过深入研究和精细调整，可以为低阶煤的高效清洁利用提供重要的理论依据和技术支持。