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  鶴壁市華維測(cè)控技術(shù)工程有限公司，位于鶴壁市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，是鶴煤集團(tuán)科技處下屬的科技型實(shí)體企業(yè)，主要承擔(dān)鶴煤集團(tuán)煤礦、選煤設(shè)備、煤倉(cāng)、料倉(cāng)、破拱、空氣炮及自動(dòng)化系統(tǒng)的研制、改造、設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售。技術(shù)力量雄厚，機(jī)加工藝完善，產(chǎn)品檢驗(yàn)及使用環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，質(zhì)量管理嚴(yán)格遵循國(guó)際ISO:9000認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施產(chǎn)品“三檢”制度，即用戶使用驗(yàn)收制度，產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤制度，售后信息反饋制度。傾心打造穩(wěn)定、可靠、具性價(jià)比的工礦自動(dòng)化產(chǎn)品。
    1.3.1 等離子體快速熱解試驗(yàn)
    本文利用電弧等離子體熱解裝置和快速熱解-紅 外試驗(yàn)裝置進(jìn)行煤粉的快速熱解試驗(yàn),考察助燃催化 劑對(duì)煤粉快速熱解釋放揮發(fā)分過(guò)程所產(chǎn)生的影響。
  公司擁有一支專業(yè)的工程技術(shù)隊(duì)伍，在產(chǎn)品研發(fā)方面，采用CAD繪圖、三維造型、模擬仿真等前沿技術(shù)手段，不斷追求智慧的無(wú)限提升，實(shí)現(xiàn)電器科技與生產(chǎn)工藝的完美結(jié)合，在工礦自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域不斷創(chuàng)新，引領(lǐng)市場(chǎng)，成就經(jīng)典。全自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊接、程控氬弧焊、數(shù)控模數(shù)加工、精密壓力鑄造、智能靜電噴涂等技術(shù)的應(yīng)用，有效地保障了產(chǎn)品性能。先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，精湛的生產(chǎn)工藝，優(yōu)良的制作技術(shù)，使得產(chǎn)品盡顯一流品質(zhì)。
    關(guān)鍵詞:等離子體;快速熱解;助燃催化劑;催化機(jī)理
    
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    熱解(Py)與FTIR兩者相結(jié)合,可迅速完成熱 解產(chǎn)物的分析,并能實(shí)時(shí)顯示逸出氣體分布圖和官 能團(tuán)分布圖,對(duì)快速熱解反應(yīng)的微觀動(dòng)力學(xué)研究非常有效。本試驗(yàn)采用CDS2000裂解器與Bio-RAD- 165紅外光譜聯(lián)用儀,研究不同助燃催化劑對(duì)煤粉 揮發(fā)分逸出過(guò)程的影響,分析催化煤粉的快速熱解 過(guò)程作用機(jī)理。CDS2000熱絲裂解器/紅外光譜聯(lián) 用儀由熱解探頭、固定窗片的接口裝置、控溫單元等 組成。本部分試驗(yàn)CDS2000裂解器加熱條件:升溫 速率20℃/ms;升溫范圍從室溫至1500℃;升溫程 序設(shè)置15段;接口溫度為200℃。

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    從燃燒學(xué)角度考慮,煤粉的燃燒過(guò)程大致可以 分為揮發(fā)分的揮發(fā)、揮發(fā)分的燃燒和殘?zhí)?半焦)的 燃燒3個(gè)過(guò)程。而揮發(fā)分的燃燒是氣氣相反應(yīng),殘 碳(半焦)的燃燒是氣固相反應(yīng),因此,煤粉熱解過(guò) 程的快慢和先后直接影響煤粉的燃燒過(guò)程,長(zhǎng)期以 來(lái)一直是燃燒領(lǐng)域研究的一個(gè)重要方向。助燃催化 劑KMnO4,Fe2O3,MnO2和CaO對(duì)煤粉在快速加熱 條件下的燃燒過(guò)程具有催化作用[1]。這就要求了 解在助燃催化劑存在情況下,煤快速熱解的揮發(fā)分 析出量及揮發(fā)分的組分和含量,從而研究助燃催化 劑的催化作用機(jī)理。
    1.3 試驗(yàn)過(guò)程
    試驗(yàn)所用的等離子體反應(yīng)裝置主要由等離子體 發(fā)生器、進(jìn)料系統(tǒng)和反應(yīng)器及淬冷單元組成,如圖1 所示。煤粉經(jīng)過(guò)供粉器用氮?dú)鈹y帶進(jìn)入反應(yīng)器,在 反應(yīng)器與等離子體射流相互作用并發(fā)生閃速熱解 (升溫速率可達(dá)105K/s),熱解生成的氣、固產(chǎn)物通過(guò) 噴淋式急冷器進(jìn)行淬冷,然后進(jìn)入分離器進(jìn)行氣固分 離。等離子體發(fā)生器的功率范圍為50kW;工作電流 為150A;工作電壓為280V;反應(yīng)器的內(nèi)部通道直徑 為30mm,長(zhǎng)度為400mm;供粉速率為5g/s。
    氣相色譜GC-900-SD(上海計(jì)算機(jī)技術(shù)研究 所);取樣泵QYB-5(上海雷磁儀器廠);流量泵 BJW08A-4(河北化工學(xué)院化工機(jī)械廠);等離子體反 應(yīng)器;CDS2000熱解-紅外光譜聯(lián)用儀。
    1.3.2 煤粉熱解-紅外光譜(Py-FTIR)聯(lián)用試驗(yàn)
    摘要:熱解對(duì)燃燒過(guò)程有很重要的影響,助燃催化劑KMnO4,Fe2O3,MnO2和CaO對(duì)煤粉在快速加熱條件下的燃燒 過(guò)程具有催化作用。采用H2/Ar等離子體熱解試驗(yàn)裝置和快速升溫?zé)峤饧t外連用試驗(yàn)裝置,對(duì)混合煤粉的快速熱 解過(guò)程進(jìn)行了研究,得到了助燃催化劑有利于煤的快速熱解產(chǎn)生揮發(fā)分。KMnO4,Fe2O3,MnO2的催化作用機(jī)理與 其空價(jià)層原子軌道有關(guān),CaO的催化作用機(jī)理與其本身的堿性特征有關(guān)。
    在整個(gè)反應(yīng)體系中,輸送煤粉的總量可以確定, 收集反應(yīng)殘?jiān)?熱解氣體產(chǎn)率=[(輸送煤粉的總質(zhì) 量-殘?jiān)�質(zhì)量)/輸送煤粉的質(zhì)量]×100%。氣體 經(jīng)取樣孔取出后使用專用的兩通道三檢測(cè)器進(jìn)行氣 相色譜分析,測(cè)出熱解氣體中各氣體的摩爾分?jǐn)?shù),可 看出熱解氣體成分的分布。
    中圖分類號(hào):TF538.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-9954(2007)04-0065-03
    1.2 試驗(yàn)裝置
    1 試驗(yàn)部分

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    1.1 試驗(yàn)原料
    試驗(yàn)選取混合煤種(質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%瘦煤+ 60%無(wú)煙煤的混合煤粉)進(jìn)行試驗(yàn),其中無(wú)煙煤和 瘦煤的工業(yè)分析數(shù)據(jù)見表1。試驗(yàn)采用分析純 KMnO4,Fe2O3,MnO2和CaO化學(xué)試劑作為助燃催 化劑。

    許瑩1,孫小星1,胡賓生2