[发明专利]一种确定煤热解生成物成分含量的方法

摘要

本发明公开了一种确定煤热解生成物成分含量的方法，(1)采用元素分析方法得到100克干燥无灰基煤中含有C、H、O、N和S元素的质量分别为mC、mH、mO、mN、mS克，采用煤的工业分析方法，测得干燥无灰基煤中可燃物质的发热量Qnet,daf，测得热解后生成的煤焦和挥发分的质量分别为mFC和mV克；(2)根据燃烧化学公式，100克干燥无灰基煤燃烧需要的空气量为mAg；(3)由煤热解方程(1)，根据步骤(1)中的数据和氮、硫元素的摩尔数平衡得到a、b和c的值，从而分别确定煤焦中碳、氮和硫元素的摩尔量；根据方程(14)，采用求函数的最小值方法计算得到xi值，从而确定H2O、CO、CO2、碳氢化合物的混合物和H2含量。

主权项

1.一种确定煤热解生成物成分含量的方法，其特征是，包括以下步骤：(1)采用元素分析方法得到煤的干燥无灰基成分，得到100克干燥无灰基煤中C、H、O、N和S元素的质量分别为mC、mH、mO、mN、mS克，采用煤的工业分析方法，测得干燥无灰基煤中可燃物质的发热量Qnet,daf，测得热解后生成的煤焦和挥发分的质量分别为mFC和mV克；(2)根据燃烧化学公式，100克干燥无灰基煤燃烧需要的空气量为mA g，mA＝11.51mC+34.30mH+4.31mS‑4.32mO  (11)(3)由煤热解方程(1)，根据步骤(1)的数据和氮、硫元素的摩尔数平衡分别得到碳的摩尔量a、氮气的摩尔量b和硫的摩尔量c；其中，x1，x2，x3，x4，x6表示煤热解后待测的挥发分的摩尔量，x5表示挥发分碳氢化合物的混合物的碳和氢的含量比；由热解方程式(1)，根据氮和硫元素的摩尔数平衡可得到碳的摩尔量a、氮气的摩尔量b和硫的摩尔量c；(4)根据方程(14)，在x1、x2、x3、x4、x5、x6的约束条件下，采用求函数的最小值方法计算得到x1，x2，x3，x4，x5，x6值，从而确定H2O、CO、CO2、碳氢化合物的混合物和H2含量；其中，m′c热解后碳的质量计算代数式，m′H表示热解后氢的质量计算代数式，m′O表示热解后氧的质量计算代数式，m′V表示热解产生挥发分的质量计算代数式，m′A表示热解产物燃烧需要的空气量的计算代数式，Q′net,daf表示热解生成的可燃物质的发热量的计算代数式，σC、σH、σO、σV、σA、σQ分别表示mc、mH、mO、mV、mA、Qnet,daf测量标准差。