不同催化劑對煤泥水熱解制備氫的研究

薛佩潔

（晉能控股山西科學技術研究院有限公司雙創中心，山西 大同 037008）

選煤廠為對原煤進行再次加工的場所，煤泥水為煤炭洗選后不可避免的副產物，對煤泥水處理不當不僅會造成煤炭資源的巨大浪費，而且還會對周邊環境造成污染。目前，選煤廠針對煤泥水的處理所投入的設備、原材料的成本較高。從某種程度上講，實現對煤泥水的有效利用是提升選煤廠核心競爭力的關鍵，即尋找一套既能夠對煤泥水高效處理，又能夠實現對煤泥水的清潔利用。在眾多理論研究的基礎上發現，基于煤泥水制備氫是可行，但是不同類型的催化劑對制備氫具有不同程度的影響[1]。為了能夠提高煤泥水制備氫的效率，降低制備成本，本文將重點對不同催化劑對煤泥水熱解制備氫進行研究。

1 煤熱解特性研究

所謂煤的熱解反應指的是煤炭在隔絕空氣的加熱條件下，隨著溫度的升高煤炭內有機質發生的一系列變化，其產物包括有煤氣、焦油、焦炭等。從溫度層面，可將煤的熱解反應分為3 個階段，具體闡述如下：

第一階段：溫度在室溫～300 ℃之間，在該階段煤炭的外形未發生變化，主要在120 ℃之前水分蒸發，在200 ℃左右煤炭中脫除甲烷、二氧化碳以及氮氣等氣體，在300 ℃開始采開始發生熱解反應。

第二階段：溫度在300 ℃～600 ℃之間，在該階段主要發生煤炭原始分子結構的解聚和分解反應，具體包括有軟化、熔融、流動以及膨脹固化等流程。該階段反應結束后對應的產物主要包括有氣體和粉狀半焦[2]。……