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煤的温和气化一般在温度600-700℃下进行。当以煤气和半焦作为产品时，通过向反应器加入催化剂(如氧化钙)，可使生成的焦油在床内进一步发生催化裂解，从而一方面减少了焦油-灰混合物在管道里的堵塞问题，另一方面增加了煤气产率。由于流化床具有操作简便，处理量大，所用物料为粉煤等特点，所以在流化床内焦油的催化裂解引起了许多研究者的注意。以前的研究者只是对流化床浓相段焦油的催化裂解进行了广泛的研究，他们的结果表明：焦油在流化床浓相段的催化裂解是不充分的。本研究的重点在于以氧化钙为催化剂焦油在流化床稀相段的催化裂解。
为此，首先在固定床上进行了氧化钙与氧化铁、氧化铝对焦油裂解影响的比较;接着考察了氧化钙的物理结构以及热解反应温度对氧化钙催化裂解焦油的影响；最后在流化床稀相段系统地进行了氧化钙对焦油裂解影响的研究，并在此基础上建立了焦油在流化床稀相段催化裂解反应的动力学模型，同时在冷态有机玻璃流化床上对细颗粒在流化床稀相段的数量也进行了研究，为热态流化床实验条件的选择提供了依据。
论文包括八章：
第一章为文献综述和选题依据。通过有关焦油裂解文献资料的阅读分析，综述了焦油裂解的研究现状，主要包括反应参数和催化剂对焦油裂解的影响以及焦油裂解动力学方面的研究。在以前工作以及现存问题的基础上提出了课题选择依据和主要研究内容。
第二章介绍了实验装置、实验流程以及分析方法。
第三章在固定床上进行了氧化钙、氧化铁和氧化铝对焦油裂解反应影响的对比研究。实验发现：氧化钙相对于氧化铁、氧化铝而言是较佳的焦油催化裂解催化剂，氧化钙对焦油裂解反应的催化作用随着其孔径和比表面积的增加而明显增大。
第四章和第五章在流化床上进行了不同稀相条件下氧化钙对焦油裂解影响的研究。
在第四章中，考察了不同稀相温度下氧化钙对焦油裂解反应的影响。实验发现：氧化钙的增加明显提高了焦油在流化床稀相段的转化率。当氧化钙进料比例从6％增加到12％时，在稀相温度为下，焦油转化率可从76％增大到86％，而在稀相温度为750℃下，焦油转化率则只从91％增加到93％。
在第五章中，考察了不同停留时间下氧化钙对焦油裂解反应的影响。实验发现：当稀相温度为650℃时，在反应初始阶段，氧化钙的加入对焦油转化率的影响较小，只是当停留时间从3秒增加到4.5秒时氧化钙的加入才使焦油转化率有明显增大；在750℃时，相对于650℃时而言，氧化钙的加入使焦油转化率进一步增大，但当停留时间从3秒增加到4.5秒时时氧化钙对焦油转化率的影响则开始逐渐减小。
第六章进行了焦油在流化床稀相段催化裂解反应动力学模型的研究。在假设焦油裂解反应为一级反应以及把焦油分为脂肪组份和芳香组份的基础上，得到了焦油在流化床稀相段催化裂解反应的动力学方程，主要包括稀相温度、停留时间以及氧化钙进料百分比例等参数。焦油转化率的计算值与实验值吻合较好。
第七章对细颗粒在冷态流化床稀相段的数量进行了研究，建立了细颗粒在流化床稀相段数量的数学表达式。
第八章为总结与展望。对论文进行总结，并对进一步的工作提出建议。