Na/Ca/Fe金属间相互作用对高碱煤热解氮变迁的影响
刘一文1
魏砾宏1
周艳玲2
赵永昊1
尚吉锋1
娄堃堃1
1.沈阳航空航天大学能源与环境学院,辽宁沈阳 1101362.中国航空发动机基团有限公司贵阳发动机设计研究所,贵州贵阳 550081
摘要：我国新疆高碱低阶煤具有低灰、高钠和高反应活性的特点,开发高碱煤清洁高效转化为高值化学品技术,将对解决高碱煤资源利用、助力"双碳"目标的实现具有重要战略意义.高碱煤中活性矿物组分Na、Ca、Fe对煤热解具有催化活性,对氮的演化有显著影响.目前尚缺乏矿物组分之间相互作用对燃料氮热转化的影响机制研究.阐明金属间相互作用对高碱煤热解过程中氮变迁的影响,对制定高碱煤梯级利用过程中氮在气、液、固三相中分配的调控策略具有重要的指导意义.通过等体积浸渍法与顺序浸渍法分别将Na、Ca、Fe单金属和双/三金属负载到脱灰煤上,开展高碱煤固定床热解氮转化研究.利用GC-MS、XPS、溶液吸收法,定量分析单金属与双/三金属对煤热解含氮产物分布影响,对比分析热解试验结果与理论计算值,研究双/三金属间相互作用关系.通过分析煤样热解含氮产物的产率/残留率变化,研究双/三金属对高碱煤热解氮转移路径的影响.结果表明:双/三金属通常对氮向气相的迁移具有金属间拮抗作用,对HCN、NH3的抑制强于单金属.Na/Ca、Fe/Ca组合对半焦中N-6、N-5组分向焦油中杂环氮、胺-N等物质的转化具有金属间的协同作用,其对焦油中含氮物质生成的促进作用往往强于单金属.Na/Fe、Na/Fe/Ca组合对半焦内部N-6向N-Q的转化起到金属间的协同作用,促进了氮的固定.
关键词：高碱煤热解氮转化钠钙铁金属间相互作用
分类号：TQ530.2(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家重点研发计划(2020YFC1909305)沈阳航空航天大学创新创业训练计划资助项目(202310143003)
论文发表日期：2025-03-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 1769-1780 )
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