稻秆热解过程中碱金属转化析出过程试验研究

为了对高碱生物质热化学转化中碱金属问题的解决提供理论指导，定量研究了稻杆中K、Na、Cl的
热解析出过程.以化学分馏法和相关检测为基本分析手段，在小型固定床热解试验台上以稻杆为原料进行
了试验，得到不同形式的碱金属和Cl在热解各阶段的动态析出过程和转化特性.结果表明，稻杆中的碱金
属在673 K以下随热解进行快速析出，然后转入高温慢速析出阶段.K、Na和Cl在热解中的转化模式大体类
似，其中Cl在523 K以下的低温热解阶段表现出更强的挥发性.水溶性K和Na占生物质原料中碱金属含量的
90%以上，是造成碱金属热解析出的主要原因.热解过程中，不同形式的K之间还存在一定程度的相互转化
，而Na的行为相对单纯，除水溶性外的其他形式Na在热解中表现出较强的惰性.     

程序升温下生物质混合物热解过程试验研究

采用美国PE公司生产的Pyris—ITGA热重分析仪对稻壳和糠醛渣的混合物在惰性气氛（N2）条什下进行热解实验研究。结果表明：该生物质混合物热解过程分为水分析出阶段、主要热解反应阶段和继续脱除挥发分阶段;热解过程巾挥发分析出量与混合比比例具有较好的规律性,说明混合物热解具有稳定性,同时混合比对其热解特性有一定的影响;升温速率对混合物的初始热解温度、失重高峰时的温度及热解终止温度均有影响。最后用Coats—Redfern积分法,在反应活跃期计算得到糠醛渣和稻壳混合物热解过程的动力学参数。     

典型煤种CO_2气化过程中产物的析出特性

CO2气氛下在热重分析仪上对3种典型煤种分别进行了气化实验,与便携红外分析仪连用,详细研究了煤气化产物与温度、煤种的关系。结果表明：气化温度在500～800℃之间,C煤的甲烷生成速率较高,但焦炭与水蒸气的气化反应较慢,但温度达到1 000℃时甲烷会分解;在热重分析仪中,高灰分阻碍了气化反应的进行,400～1000℃过程中失重曲线较平缓,在1 000℃之后,TG曲线有了明显的变化;煤化程度越低,越有利于挥发分的析出,有利于提高气化过程中CO和CH4的析出量,而且降低了有机硫（COS）的析出量。     

O2/CO2气氛下煤燃烧过程中孔隙结构演化特征

在固定床和热重分析仪上对云浮烟煤焦在不同温度下 O2/CO2燃烧特性进行研究.研究结果表明热解终温和温度是影响煤焦燃烧特性的主要因素,反应速率随着温度的升高而增大,并且热解终温对焦结构的影响是不可忽略的,这主要是由于孔隙结构的变化主要受挥发分析出和焦受热变形的影响. 云浮烟煤 O2/CO2燃烧过程中起始阶段比表面积（SBET）有增加趋势,这种现象的产生主要是由于煤焦燃烧过程中微孔的扩容和新孔的产生,并且比表面积与微孔孔容积的变化规律非常相似,而这由于 SBET主要是由微孔来提供,但当转换率大于 80 %时由于孔坍塌造成 SBET有减小的趋势.     

CaO与K_2HPO_4·3H_2O协同作用下纤维素的热解研究

利用热重-质谱(TG-MS)技术研究CaO与K_2HPO_4·3H_2O单独及协同作用下纤维素的热解过程,着重研究纤维素热解过程中H_2、CH_4等产物在不同条件作用下的变化。结果表明:加入CaO,纤维素热解过程中H_2、CO析出量增多,CH_4、CO_2等气体析出量降低;CaO会固定纤维素热解过程中产生的酸类产物及其前驱物等,从而降低271～465℃区间CO_2的析出量,并使CO_2在560～721℃区间继续析出;加入K_2HPO_4·3H_2O,H_2、CO析出量降低,CH_4、CO_2等气体析出量增加,K_2HPO_4.3H_2O可显著改变热解反应历程,如促进苯环形成反应发生;混合加入CaO与K_2HPO_4·3H_2O,相对于单独添加K_2HPO_4·3H_2O,其热解起始失重过程较为缓和,多数气体生成量增加,CaO与K_2HPO_4·3H_2O在热解过程中产生较强的协同作用。     

纯化凹凸棒土催化废轮胎热解制取高值液态产物

为研究纯化凹凸棒土对废轮胎热解的影响,选取NaOH、HY-51、凹凸棒土（凹土,OA）和纯化凹土（PA）4种催化剂进行催化热解试验,利用主成分分析法分析催化剂对热解油组分变化的影响.结果表明：废轮胎非催化热解在550 ℃时产油率达到最高42.4%,4种催化剂均能提高产油率;热解油中脂肪烃含量随着温度升高而降低,而芳香烃逐渐成为主要组分;NaOH和HY-51可提高脂肪烃的含量,后者对芳香烃的影响更大;OA则能促进环烯烃的生成并催化单环芳烃转化为多环芳烃;PA能够有效地催化脂肪烃向单环芳烃转化.分析结果表明,PA在催化废轮胎热解制取高价值液态产物方面具有很好的应用前景.     

不同混合比催化剂对生物质热解特性的影响

基于更加深入的了解生物质催化热解行为,对稻秆进行脱灰预处理(水洗和酸洗),分析灰成分中金属元素在热解过程的作用,同时尝试将K2CO3与白云石进行不同比例掺混,添加到酸洗样中,研究不同混合比催化剂对生物质热解的影响规律。试验结果表明,脱灰预处理在一定程度上阻碍了生物质的热解,水洗样在300℃附近出现肩状峰,即对生物质三组分结构上产生一些影响;而添加金属盐对生物质热解有一定促进作用,其中添加7%K2CO3试样在650℃附近热解焦产率最低,添加白云石试样在720℃以后表现出催化作用且最大失重速率随白云石比例增加而增大,当K2CO3与白云石混合比例为7∶3时,生物质热解速率最大为-0.004 5/s,且热解焦产率最小,表现出更好的催化活性。     

基于热重-红外-质谱联用技术定量分析燃煤气体产物

为了准确定量表征燃煤过程中的多组分混合气体产物,以在氮气气氛中神华混煤热解过程为例,采用热重-红外-质谱联用技术,结合脉冲热分析法,研究煤热解多组分气体产物的逸出特性,重点讨论载气流量、炉温、红外光谱检测分辨率及扫描次数等参数对气体定量测量的影响,分别建立红外光谱以及质谱定量标定工作曲线,确定CO2和CH4的平均析出量.结果表明,神华混煤热解主要生成CO2,CH4,H2,CO,H2O以及含C-H、C-O、C=O等官能团的气体;红外光谱标定信号主要受载气流量和分辨率的影响;红外光谱和质谱定量结果存在差异;神华混煤热解过程中每毫克煤样析出CO2和CH4的平均量分别为65.9和24.1μg.     

O2／CO2气氛下煤燃烧过程中孔隙结构演化特征

在固定床和热重分析仪上对云浮烟煤焦在不同温度下O2／CO2燃烧特性进行研究．研究结果表明热解终温和温度是影响煤焦燃烧特性的主要因素,反应速率随着温度的升高而增大,并且热解终温对焦结构的影响是不可忽略的．这主要是由于孔隙结构的变化主要受挥发分析出和焦受热变形的影响．云浮烟煤O2／CO2燃烧过程中起始阶段比表面积（SBET）有增加趋势,这种现象的产生主要是由于煤焦燃烧过程中微孔的扩容和新孔的产生,并且比表面积与微孔孔容积的变化规律非常相似,而这由于SHET主要是由微孔来提供,但当转换率大于80％时由于孔坍塌造成SBET有减小的趋势．     

城市污泥燃烧特性及动力学研究

为研究污水厂污泥的燃烧特性及动力学规律,采用热重-差式扫描(TG-DSC)同步热分析仪对空气干燥污泥在空气流中进行燃烧实验,通过TG和DTG曲线对污泥的燃烧行为进行分析,针对观察到的新的现象,对热失重过程作了新的划分.实验结果表明,污泥的失重过程可分为水分析出阶段、污泥热解阶段、半焦热解到半焦起始燃烧的过渡阶段、半焦快速燃烧阶段以及矿物质分解阶段.升温速率较高时,半焦起始燃烧反应在时间上有所滞后,着火时温度较高,导致燃烧速度较快,失重率也较高.采用积分法进行动力学分析,求解出了燃烧过程主要阶段的化学反应动力学参数.     

浑源煤焦的CO2气化特性研究

在750～950℃范围内,用等温气化的方法研究了热解温度、热解时间、CO2分压、气化温度等对浑源煤焦气化反应特性的影响.结果表明,浑源煤焦在850℃时的气化活性较好;随着制焦温度的提高,气化活性下降;30 main焦与50 main焦的气化活性无明显差异,而2h焦则表现出了随保温时间延长,气化活性降低的趋势;0.05～...     

Preparation ofjarosite by Acidithiobacillus ferrooxidans oxidation

The formation of jarosite in the presence of Acidithiobacillus ferrooxidans (A. ferrooxidans) was researched to ascertain the conditions of producing minimum precipitation. The effects of salt concentration and pH on the characteristics of jarosite formed in K2SO4/(NH4)2SO4-FeSO4 inorganic salt solution and 9K medium were studied by using the measurements of scanning electron microscope, X-ray diffraction, Fourierism transform infrared analysis, thermogravity/differential thermogravity analysis and particle size analysis to evaluate the product. The results indicate that the formation of jarosite begins when A. ferrooxidans reaches logarithmic growth phase in 9K medium, and a higher pH value is beneficial to the formation of jarosite. The jarosite formed in 9K medium has smaller and more concentrative particle size and smoother surface than that formed in inorganic salt solution.     

方铅精矿中脉石成分在Na2CO3熔盐中的 反应行为研究

为探究方铅精矿低温熔盐清洁冶金方法,在热力学分析的基础上,采用XRD分析技术,研究了方铅精矿中主要脉石成分SiO2、CaCO3、MgCO3、Al2O3等与Na2CO3熔盐的反应行为。研究结果表明:SiO2在温度高于1 173 K时会和Na2CO3反应生成Na2SiO3;CaCO3在温度高于923 K时会和Na2CO3结合成Na2Ca(CO3)2,但是其在温度高于1 123 K时又会发生分解;MgCO3在温度为873～1 123 K时会分解为MgO,但MgO不会和Na2CO3发生反应;Al2O3与Na2CO3在温度高于973 K时会发生反应,生成铝酸钠。为降低Na2CO3熔盐的消耗量,低温熔盐炼铅温度宜控制为1 073～1 173 K。     

废旧冰箱保温材料热解气体的红外光谱研究

采用热重-红外光谱联用技术分析了废旧冰箱保温材料在加热速率20℃／min条件下、40-850℃范围内的热失重行为、气体产物组成和释放规律。结果表明：物料热解气体释放强度变化与热失重变化趋势基本一致;热解产物含有C02、氟氯烃、CFC．11、H20、醇类、烃类、CO、羰基化合物、胺类化合物及芳香族化合物等物质。其中CO2在260—480℃的主热解阶段大量释放;发泡剂CFC．11集中在135—270℃析出：CH4主要在350—700℃的温度区间析出;CO在520℃附近形成最大吸收峰。热解气体中还检测到少量NH3和HCN,是原料组成聚氨酯结构中的氮元素热解所致。     

过渡金属盐催化剂对抚顺油页岩热解的影响

利用FTIR、XRD研究了抚顺油页岩(OS)的组成结构,TG-MS分析了过渡金属盐催化剂(页岩灰作为载体负载NiCl2·6H2O、CuCl2·2H2O、ZnCl2)对OS热解的催化作用和挥发分析出的影响规律,采用Coats-Redfern模型分析过渡金属盐催化剂对OS热解活化能的影响.结果表明,OS中矿物质主要由石英、...     

Offgas analysis and pyrolysis mechanism of activated carbon from bamboo sawdust by chemical activation with KOH

Bamboo sawdust was used as the precursor for the multipurpose use of waste. Offgases released during the activation process of bamboo by KOH were investigated quantitatively and qualitatively by a gas analyzer. TG/DTG curves during the pyrolysis process with different impregnation weight ratios (KOH to bamboo) were obtained by a thermogravimetric analyzer. Pyrolysis mechanism of bamboo was proposed. The results showed that the offgases were composed of CO, NO, SO2 and hydrocarbon with the concentration of 1 372, 37, 86, 215 mg/L, respectively. Thermogravimetric analysis indicated that the pyrolytic process mainly experienced two steps. The first was the low temperature activation step (lower than 300 ℃), which was the pre-activation and induction period. The second was the high temperature activation step(higher than 550 ℃), which was a radial activation followed by pore production. The second process was the key to control the pore distribution of the final product.     

PEK-C膜热解交联过程反应机理

为了研究PEK-C膜热解交联过程的反应机理,通过制备PEK-C膜进行热解交联实验来确定该过程的分子结构变化,并以此为基础构建模型并对PEK-C热解交联过程进行分子模拟,通过拟合实验与分子模拟结果来探究反应截断半径、反应温度与交联度间的变化规律.结果表明:交联温度介于643～748 K之间且交联度随温度的升高而增加;截断半径为0. 3～0. 6 nm且交联度随截断半径的增加而增加;交联反应截断半径随反应温度的增加而增加且二者呈线性关系,热解交联过程最适反应温度为658～743 K.