[发明专利]一种块煤裂解后生成半焦的热性能测试方法及测试装置

摘要

本发明公开了一种非焦块煤裂解后生成半焦的热性能测试方法，利用非焦块煤制取半焦；利用CO2与还原性气体的混合气体进行半焦的气化反应并检测尾气成分，绘制反应时间—CO浓度曲线图；对气化后半焦进行转鼓试验，利用不同孔径筛子筛分转鼓后焦样；绘制各粒级质量百分数累积分布图；对各粒级质量百分数与权重进行加权求和得到反应后强度。测试装置主要包括电炉、温度控制柜、反应罐、烟气分析仪及计算机、储气罐及与之连通的干燥塔和流量计。本发明能够解决传统方法测试反应后强度低、粒度分布宽的半焦热性能时评价不准确及反应过程不详等问题，实现非焦块煤制取的半焦在还原性气氛条件下发生气化反应的热性能评价。

主权项

一种块煤裂解后生成半焦的热性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：1）筛选粒径为25~30mm的干燥块煤2~3kg，将其封装于炼焦罐后快速置于温度为1000~1100℃的炼焦炉0.5~2h，取出后冷却至室温得到初始半焦试样；2）对初始半焦试样进行整粒，筛选出粒径为23~25mm的块焦，取质量m=200±1g；3）将质量为m的半焦试样放置于反应罐中的支架的透气片上，半焦试样中心埋放热电偶；4）将反应罐密封放入电炉，开启电炉对半焦试样加热，升温速率为15~25℃/min，当半焦试样中心温度达到400±10℃时，对反应罐通入N2保护，当炉温升至1000~1100℃时换通CO2与还原性气体的混合气体，CO2与还原性气体分别同时通入5~10L/min；当气流稳定后，开启与反应罐连通的烟气分析系统，记录烟气成分；5）反应1~2h后，改通N2保护，将反应罐从电炉中取出，冷却至室温；称量反应后半焦试样的质量为m1，将m‑m1与m的百分比作为半焦气化反应失碳率；6）对气化反应后的半焦试样进行I型转鼓测试，转速20r/min，总转数为600r；7）对转鼓后半焦试样进行筛分，记录各粒级质量，计算各粒级质量占转鼓前半焦总质量的百分数；按＜1mm、1~4mm、4~7mm、7~10mm、10~13mm、13~16mm、16~19mm、＞19mm的粒级质量百分数的权重分别赋予0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1；8）对步骤7）所得粒级质量百分数作累积分布图，并利用所述各粒级质量百分数xi与权重fi进行加权求和，得到反应后强度CSR=∑（fi·xi）；9）对计算机系统记录的CO2与CO浓度做归一处理，绘制反应时间—CO浓度曲线。