不同反应器中褐煤热解焦结构特性及其气化反应性研究

煤焦气化反应性在气化炉的设计中起着主导作用。本文以褐煤为原料，在900-1100℃条件下，在流化床和降床反应器中热解制备了一系列煤焦。利用X射线衍射仪（XRD）、Raman光谱仪、静态物理吸附仪和固定床反应器研究了煤焦的物理化学结构和气化反应性。结果表明，热解煤焦在流化床和降床反应器中的气化活性主要取决于其化学结构。在两个反应器中，随着热解温度的升高，煤焦的缩聚反应加深，微晶尺寸（芳香族层状堆积高度Lc，平均直径La）增大，大环与小环ID/I（GR+VR+VL）比值增大，气化反应性降低。与下落床反应器相比，在相同的热解温度下，流化床反应器煤焦的微晶尺寸、大环和小环比ID/I（GR+VR+VL）较低，且随热解温度升高的变化程度较小，导致煤焦气化反应性较低，随热解温度升高的变化范围相对较小。这主要是由于煤焦在流化床反应器的停留时间较长，以及煤焦与挥发性物质之间的强烈相互作用，加深了煤焦缩聚反应的程度。