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煤与废轮胎共热解行为及热解焦炭微晶结构研究

         
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为探究在配煤方案中添加废轮胎对煤热解过程以及焦炭质量的影响,使用大容量热失重装置研究较大质量(4 g)样品的热解行为。考察了煤与废轮胎共热解行为,揭示煤与废轮胎在热解过程中协同效应,反映热解动力学参数的变化规律以及热解焦炭微晶结构的特征变化,为废轮胎用于配煤炼焦提供初步的指导作用。结果表明:在460℃~570℃之间,废轮胎与煤混合物的实验失重w_(exp)大于理论计算值w_(cal),存在着明显的协同效应;动力学分析表明废轮胎有着比煤低的活化能,热解焦炭的活化能随着废轮胎混合比例增多而减小;XRD研究表明添加废轮胎热解焦炭的d_(002,a),L_(c,a)和L_(c,a)/d_(002.a)都比煤热解焦炭的相应参数小,随着废轮胎的配比增加,热解焦炭样品X_(P)(无定形衍射峰峰面积占石墨化峰峰面积与无定形衍射峰峰面积之和的比值)明显减小,X G(石墨化峰峰面积占无定形衍射峰峰面积与石墨化峰峰面积之和的比值)增大;通过Raman光谱分析,表明样品的I_(D1)/I_(G)随着轮胎配比增加而减少,而I_(G)/I_(all)则增加。这说明随着废轮胎的加入,热解焦炭样品中的碳向着更加有序的方向发展,Raman光谱检测到的碳结构演变与XRD是一致的;废轮胎的配入同样会使热解焦炭的孔结构发生改变,随着废轮胎配比增加,5μm~60μm的气孔含量增多,大于650μm的气孔含量减少。

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