生物质焦脱硫性能研究

采用玉米秆和棉花秆两种生物质在热解温度400℃、500℃、600℃和850℃下制成生物质焦,在不同的烟气温度下,进行脱除模拟烟气中SO2的试验。实验表明生物质焦样具有一定的脱除SO2的能力,其吸附效率与焦样的热解温度有关;所得的玉米秆焦样中,热解温度为600℃和850℃的焦样吸附效果较好,所得的棉花秆焦样中热解温度为400℃焦样的吸附效果较好。烟气温度对焦样的吸附效果有影响,较低的烟气温度对吸附有利。     

四种炼焦煤热解成焦过程微观结构演变

实验选取了兖州气煤(YZ)、霍州肥煤(HZ)、范矿肥煤(FK)、新峪焦煤(XY)4种不同变质程度炼焦煤为样品，利用坩埚焦制备了不同热解温度的焦样，利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征了焦样微观结构的变化，探究了不同变质程度炼焦煤热解成焦过程的微观结构演化。结果显示，不同热解产物石墨片层间距及堆叠高度主要受热解温度影响，热解温度越高，焦样的石墨化程度越有序。随热解温度的升高，热解产物的表面越来越光滑，孔隙和裂缝越来越多，孔径逐渐增大；挥发分含量较高的炼焦煤，热解产物表面的孔隙较多。     

基于热力学模型的生物质焦孔隙结构的分形模型

用稻壳、法国梧桐树叶在不同热解条件下制得生物质焦样,通过压汞法获得生物质焦的孔隙结构实验数据,采用热力学模型对生物质焦的孔隙结构进行数学建模,并计算了相应的分形维数。计算结果表明,生物质焦的孔隙结构越复杂,分形维数越大。     

实验条件对天脊褐煤热解产物的影响研究

研究了煤样的干燥程度、热解温度、布料厚度、热解压力对天脊褐煤热解产物分布的影响;结合不同热解条件下的实验结果,确定了分别以半焦、焦油、煤气为主要产品时,天脊褐煤所应选取的热解条件。     

氮吸附法和压汞法测量生物质焦孔隙结构的比较

采用氮吸附法和压汞法对四种生物质焦（稻壳、树叶、玉米杆、棉花杆）的孔隙结构进行了测量,得到了两种测量方法下焦样的比表面积和孔径分布。结果表明不同测量方法得到的焦样比表面积和孔径分布有明显差别。氮吸附法主要测量焦样中微孔的孔隙结构,压汞法主要测量焦样大孔（和部分中孔）的孔隙结构。微孔对焦样的比表面积贡献最大,大孔对焦样的孔容积贡献最大。当热解温度升高时,焦样的微孔结构迅速增多,氮吸附法测得的比表面积变化大;而热解温度对大孔的影响较小,所以压汞法测得的比表面积变化不大。     

褐煤与秸秆共热解的研究

选用小麦秸秆与褐煤进行共热解实验。主要考察生物质掺混比对共热解产物及热解特征参数的影响。结果表明:生物质与煤具有不同的热解温度范围。从DTG曲线可知,共热解过程中生物质先于煤进行热解。随着生物质掺混比的增加,生物质的热解特征增强,且共热解产物收率与掺混比呈线性关系。因此可初步判断:在慢速热解条件下,生物质与煤在共热解过程中不存在协同作用。     

陕北油房梁煤与生物质共热解研究

在N2气氛下,利用热重分析仪对生物质与陕北油房梁煤混合热解特性进行研究,重点考察了生物质混掺比对煤热解的影响。结果表明:相同升温速率下,生物质与煤在热解过程中表现出明显不同的热解特征;生物质与煤以不同掺混比进行共热解时,得到的共热解曲线分段呈现出生物质与煤单独热解的特性,且热解残余固体量与掺混比呈线性关系;此外,对比混合物共热解的实际特征曲线与理论计算曲线,发现实际DTG曲线也与理论计算的DTG曲线基本重合。从上述结果可预测,在热重反应器同步升温情况下,生物质与煤在共热解过程中不存在协同作用。     

生物质焦表面形貌SEM研究

采用扫描电镜对生物质焦的表面形貌进行研究。扫描电镜实验结果表明,生物质在制焦后,表面粗糙度提高,比表面积增大,孔隙更加发达。焦样表面形貌的特征主要是由生物质种类决定的,在扫描电镜下,稻壳焦样表面有锯齿状不规则的突起,但是开口在表面的孔很少;树叶焦样表面有不规则的孔;玉米杆焦样有如同蜂窝状的表面结构,表面孔十分丰富;棉花杆焦样有着絮状的表面结构,表面孔也较明显。热解温度对焦样表面形貌的影响不大。     

秸秆类生物质低温热解及混合气化的研究

生物质能源是一种重要的可再生能源,利用生物质和煤混合气化技术可以减少CO2的排放。研究了低温热解预处理对秸秆类生物质产物和气体浓度分布的影响,结果表明：经低温热解预处理后制得的生物焦的量和气体的浓度分布不仅与热解温度有关,而且与生物质种类的组成有很大的关系,考察了生物质焦和煤炭混合气化的热重试验,对混合气化反应性进行了有益的探索。     

生物质热解及生物质与褐煤共热解的研究

褐煤及生物质均具有隔绝空气受热时化学结构发生裂解的特性．经过热裂解可得到半焦、焦油和煤气等三种形态的物质．对于一定的煤及生物质来说,三种形态产物的产率将因热解条件不同而有差异．研究选取了龙口褐煤,选取了木屑和核桃壳两种生物质,在一定的条件下进行低温热解．考察了生物质热解及生物质与褐煤共热解时,三种形态产物产率的差异．考察了低温热解所得半焦直接作为吸附剂使用的性能．吸附实验结果表明,不经任何处理的低温热解半焦吸附亚甲基蓝的单位吸附量可以达到7．3mg／g．     

生物质热解技术研究进展

生物质能源是一种可再生的能源,占世界能源的 14% 以上,可以有效地替代日渐枯竭的化石能源。生物质热解转化为高能量密度的燃料,不仅可以缓解能源的短缺,还可以减少大气污染,改善生态环境。本文介绍了生物质的分类及其结构组成,并从热解反应起始温度和终止温度以及热解产物组成和分布等方面,阐述了生物质类别、催化剂、热解温度、热解压力、升温速率以及气相滞留期等因素对热解过程的影响。     

生物质与塑料催化共热解制芳烃研究进展

芳烃是多用途的化学品,主要来源于石油和煤焦油等。以生物质和塑料为原料制取芳烃,可以缓解能源短缺和环境污染,实现生物质和塑料的资源化利用。催化剂能够增强共热解的协同效应,生物质与塑料进行催化共热解可以提高产物品质,改善热解产物分布,提高轻质芳烃的产率和选择性,抑制焦炭的生成。本文综述了生物质与塑料催化共热解制取芳烃的协同热解机理及影响因素,总结了不同种类催化剂的共热解研究进展,以期为生物质与塑料催化共热解定向调控制备芳烃工艺的改进和优化提供参考。     

不同形成方式对煤与生物质掺混气化的影响

在热重分析仪上进行了恒温下煤与生物质的掺混气化实验研究。对于煤与生物质的掺混过程,有先热解再掺混以及先掺混再热解两种掺混次序,将煤与生物质掺混在一起的方式有浸渍法和机械法。研究了掺混次序和掺混方式对煤与生物质掺混气化的影响。研究结果表明,不同的处理顺序下,浸渍法和机械法所得掺混焦样反应活性不同;先掺混再热解所得掺混焦样的气化反应性更高。     

热解条件对淮南煤焦孔隙结构的影响

用N2等温吸附(77 K)法考察了热解条件对淮南煤焦孔隙结构的影响.测量了淮南原煤、淮南快焦和淮南慢焦的BET比表面积,并由BJH模型计算得到了孔容积、平均孔径及孔径分布.结果表明,快速热解和慢速热解都可以使煤孔隙结构发达,加速孔的生成和发展,且热解温度越高,趋势越明显,但慢速热解对煤焦孔隙结构的影响更加显著.应用分形维数的概念,结合吸附/脱附曲线得到了煤焦的分形维数,结果表明快速热解和慢速热解都可以增加煤焦的分形维数.     

煤与生物质固定床共热解产物分布及热解动力学研究

在固定床管式热解炉中对煤与生物质共热解进行了研究,考察了氮气气氛下煤与生物质混合比例对热解产物产率分布的影响,并利用热重分析结合活化能分布模型对煤与生物质共热解的活化能及分布进行了计算。结果表明,生物质的加入促进了煤热解生成挥发分,使得煤的热分解提前,神府煤热解的活化能主要分布于290~380 kJ/mol之间,生物质葵花秆热解的活化能主要分布于180~220 kJ/mol的区间。当煤与葵花秆分别以质量比3∶2和2∶3混合时,热解的活化能主要分布在190~200 kJ/mol、450~500 kJ/mol之间,以及190~200 kJ/mol、350~400 kJ/mol之间。煤与葵花秆共热解降低了反应的活化能,并促进了挥发分的生成,二者共热解存在协同作用。     

生物质热裂解实验研究

介绍了用于生物质热解的试验装置及试验方法,研究了升温速率、加热终温两种因素对秸秆和锯末热解产物的产率及其质量的影响,试验结果表明两种不同生物质热解产物得率的变化规率基本一致,热解温度控制在300℃～400℃温度内,热解气产率最大,热解温度越高,热解产气量越大,测验结果还表明,常见热解条件下的生物质热解表现为四个阶段的反应特点。     

复合微波吸收剂辅助生物质裂解制取生物油研究

针对传统生物质微波热解体系单纯追求升温快而引起部分"热点"负效应,导致挥发分发生二次裂解的现象,使用复合微波吸收材料辅助生物质微波裂解制取生物油,并比较不同复合微波吸收材料的升温曲线及其对热解产物分布和生物油组成的影响。结果表明,复合微波吸收材料的加入能够改变生物质的微波升温行为,其中SiC/Fe3O4具有较高的炭化温度,保留了更多的中间产物。当SiC和Fe3O4以8∶2的比例混合、热解温度为650℃、加热功率为600 W的条件下,得到的生物油收率高达46.8%,而且生物油中呋喃类、醚类、酮类含量显著提升。     

间歇式给料的生物质快速热解制油的实验研究

设计了间歇式给料的鼓泡流化床反应器,对生物质在不同的反应温度、不同的流化气速以及不同的床层高度等条件下的生物质热解进行了研究。结果表明热解温度是生物质产油率的主要影响因素,流化气流速和床层高度对产油率也有一定的影响。在最佳的反应条件下,生物质油的产率可达65%,其主要组分为有机酸和呋喃。     

生物质热解反应装置研究现状及展望

生物质热解是实现生物质能源化利用的重要途径,对解决日益严重的能源问题有着重要意义。着重介绍了几种典型的生物质热解反应器的研究现状,并列举了近期开发出的几种新型热解反应装置,总结了不同种类的热解反应器的工作原理及各自优缺点和适用情况。对催化热解和生物质原料预处理及反应器进行了综述,指出开发新型高效、高活性热解催化剂和加大对原料预处理技术的基础理论探索力度是未来生物质热解研究的发展方向。     

煤与生物质固定床共热解产物分布及热解动力学研究

在固定床管式热解炉中对煤与生物质共热解进行了研究,考察了氮气气氛下煤与生物质混合比例对热解产物产率分布的影响,并利用热重分析结合活化能分布模型对煤与生物质共热解的活化能及分布进行了计算。结果表明,生物质的加入促进了煤热解生成挥发分,使得煤的热分解提前,神府煤热解的活化能主要分布于290³80 kJ/mol之间,生物质葵花秆热解的活化能主要分布于180380 kJ/mol之间,生物质葵花秆热解的活化能主要分布于180²20 kJ/mol的区间。当煤与葵花秆分别以质量比3∶2和2∶3混合时,热解的活化能主要分布在190220 kJ/mol的区间。当煤与葵花秆分别以质量比3∶2和2∶3混合时,热解的活化能主要分布在190²00 kJ/mol、450200 kJ/mol、450⁵00 kJ/mol之间,以及190500 kJ/mol之间,以及190²00 kJ/mol、350200 kJ/mol、350⁴00 kJ/mol之间。煤与葵花秆共热解降低了反应的活化能,并促进了挥发分的生成,二者共热解存在协同作用。