典型生物质热解过程中碱（土）金属转化特性

通过进行鄱阳湖典型水生植物管式炉热解试验,联用便携红外分析仪、煤气分析仪和电感耦合等离子体发射光谱仪,分析了恒温热解焦中碱（土）金属的含量及其在热解过程中转化规律.结果表明：凤眼莲对生活污水中的碱（土）金属有一定的吸附作用;水生植物的恒温热解过程主要为一次反应,CO、CO2和CH4的体积分数达到最大的时间在60s左右,而H2在100 s左右.水生植物热解过程中,Na的析出率最高,其次是K,然后是Ca和Mg;凤眼莲中K主要以无机盐形式存在,在热解反应后期以无机盐分解挥发析出,析出率最高达75％左右.     

碱金属在烧结过程中的行为规律

高炉碱害频繁出现,影响日益严重,人们对它的关注与日俱增.烧结矿带入的有害元素在高炉中占的比重最大.本文对烧结矿及原料进行现场取样,重点对烧结矿碱金属进行平衡计算,提出降低碱害的方法.实验表明烧结原料中的K经过烧结工序之后,89%的进入了烧结矿,仅11%的有害元素进入粉尘;铁矿石和溶剂中的有害元素Na,近乎100%的进入烧结矿.     

纤维素生物质热解特性及其BP神经网络预测研究

利用化学方法测量纤维素生物质稻杆、棉杆及松木屑的纤维素及木质素含量,并通过热重法分析纤维素含量对热解特性的影响规律.利用Malek法得到最概然机理函数,得出生物质热解过程需分为两个阶段分别建立动力学模型,前一阶段为D1模型,后一阶段为F1模型,最终求得较为合理的反应活化能及指前因子.实验结果得出,纤维素含量越大,热解速...     

酸性、碱性催化剂对生物质焦油催化裂解影响分析

为了研究催化剂的反应机理和对生物质焦油裂解的影响，在固定床反应器上，对硅铝催化剂、白
云石催化剂和碳化硅惰性材料进行生物质焦油催化裂解和热裂解试验.根据三种材料作用机理的不同，研
究探讨催化剂活性中心对热解气中焦油裂解率、催化裂解气体成分及反应速度(活化能)的影响.结果表明
，酸性和碱性催化剂由于活性中心的存在，加快了反应速度和降低了反应活化能.当温度高于800 ℃时，
其焦油裂解率达到90%以上，明显高于单纯热裂解.其中硅铝催化剂对温度的要求最低，且反应后气体成分
中碳三(C3)碳四(C4)体积分数显著增加.     

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。     

煤-富钾生物质共转化催化煤焦气化反应的研究

在喷动一载流床中制备了不同比例煤与麦秸的共热解焦,在热天平中考察了共热解焦CO^2气化反应性,分析了原料比率、热解温度等对共热解焦气化反应特性的影响．结果表明,20％生物质添加比例下,煤一麦秸共热解焦的气化反应性即明显高于煤焦,且共热解焦反应性随生物质比例增加而增大,脱碱金属麦秸与煤共热解焦的反应性则与煤焦相近;试验条件下,热解温度750℃制备的共热解焦中碱金属钾含量最高,并具有最高的气化反应性．动力学分析表明,与煤焦相比,煤一麦秸共热解焦的气化反应活化能显著降低．     

基于广义回归神经网络与遗传算法的煤灰熔点优化

考虑固态和液态排渣锅炉对煤灰熔点的不同要求，采用广义回归神经网络建立了煤灰软化温
度模型。神经网络的输入变量为7个，即煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2、Na2O & K2O的质
量分数。以煤灰软化温度作为目标函数，采用遗传算法寻优计算获得当煤灰软化温度最高和最低时煤灰中
氧化物的组成。广义回归神经网络仅需30个训练样本，最大和平均相对误差分别为21.8%和1.55%。优化结
果表明，掺烧高钙煤或者向燃煤中添加石灰石等富含Ca的原料可以降低煤灰熔点；而增加Al2O3的质量分
数可以提高煤灰熔点。     

废弃印刷线路板热解过程中溴的转化

 利用热重分析仪和管式炉在氮气气氛下进行废弃印刷线路板热解实验,研究了热解特性以及在热解过程中HBr的脱除和溴的转化.分别选用Ca(OH)2和CaCO3作为添加剂与印刷线路板粉末进行混合热解实验,研究了不同添加剂、Ca/Br摩尔比、温度的影响.实验结果表明,当添加剂为Ca(OH)2,Ca/Br摩尔比大于4∶1, 723 K时,能够高效地脱除HBr并将印刷线路板中的有机溴转化为固体产物中的无机溴.当Ca/Br摩尔比为9∶1, 723 K时,96.33%的溴已经转化为无机溴,其中99.88%的无机溴存在于固体中,有利于热解产物的利用以及溴的回收.     

生焦焙烧脱硫动力学研究

生焦是制备高纯石墨主要原料之一,对其热解脱硫特性进行动力学研究。在氩气气氛下,利用TG-DSC联合法对样品进行热重差热扫描分析,采用差减微分(Freeman-Carroll)法对样品的热解数据进行处理。结果表明,添加Na2CO3生焦热解过程可分为3个阶段,第一阶段为试样脱吸附水的过程,脱水温度360~456K,质量减少1.92%;第二阶段为生焦热解脱硫的主反应阶段,反应温度783~1 174K,质量减少16.86%;第三阶段为残余物的分解过程。热解最终产物为炭和硫化钠。添加Na2CO3后生焦脱硫率提高,其表观活化能E为157.12 kJ/mol,指前因子A为5.4×108 min-1,反应机理函数为f(α)=(1-α)6.13。     

离心泵快速启动过程瞬态水力特性的数值模拟

为了准确预测离心泵快速启动过程的瞬态水力特性，应用功率键合图法建立了离心泵系统动力学模
型.该模型基于能量守恒和一维系统动力学方法，给出了离心泵系统键合图结构，推导了描述离心泵启动
过程内部能量供给、传递、转化和消耗的基本关系式.结合键合图结构和能量守恒关系得到了系统状态方
程组，并采用四阶Runge kutta法进行数值求解.数值模拟结果表明,在快速启动过程中，预测的离心泵动
态流量、扬程和转速的变化趋势都能与实验结果较好吻合，并且模型能预测到离心泵快速启动过程的瞬态
效应，功率键合图法可以适于对离心泵快速启动过程的动态特性进行模拟.     

Low Temperature Dechlorination of Densified Refuse Derived Fuel in Pyrolysis

Study on behavior of chlorine contained in oval-shaped densified refuse derived fuel (d-RDF) prepared from municipal solid waste in pyrolysis was carried out by means of temperature-programmed electrical furnace, and the gas evolving from pyrolysis was investigated by FFIR. De-HC1 rate was calculated by determining the emission fraction of HC1 in the flue gas and the fraction of C1 left in the pyrolysis residue. The results show that C1 in the d-RDF releases primarily in the form of HC1 during the pyrolysis, and the initial releasing temperature of HC1 enhances with the increase of heating rate. Meanwhile, the higher the end temperature of pyrolysis, the more the C1 released. De-HCl rate is about 70% when the end temperature of pyrolysis is around 600℃. Besides, mechanism of C1 release is discussed.     

低灰分稻草浆的研制

稻草浆的杂细胞含量较高,严重地影响了稻草浆的质量。有必要降低稻草浆中的杂细胞,扩大稻草浆的应用领域。实验研究了低灰分稻草浆的制备。结果表明,采用NaOH蒸煮,可以使原料中的灰分65%左右转入蒸煮废液。蒸煮液中含亚硫酸钠,会使灰分的溶出量大大下降,亚硫酸化度大于0.4,灰分溶出量降至最低。采用下述蒸煮工艺条件:用碱量12%(Na2O计),最高温度150℃,保温120min。然后强化筛选净化,使浆的得率高于25%,灰分低于6%。     

生物质秸秆热解反应及动力学分析

为了对生物质热解设备进行分析和计算,用热重分析仪分别对稻草和玉米秸秆在不同升温速率下进行了热分析研究。结果表明:稻草和玉米秸秆的热解特性基本一致,热解过程可以用同一种模型描述;随升温速率的提高,热解最高速率及其对应温度明显提高。氮气气氛下第一阶段的热解较滞后,空气气氛下DTG失重峰均有提前。并利用Coats-Redfern法计算得到了稻草和玉米秸秆在不同升温速率下的反应动力学参数,为进一步研究生物质的实际热解过程提供了基本的理论依据。     

不同形态钠对伊敏褐煤碳黑生成特性的影响

为揭示褐煤的碳黑生成特性与Na在煤衍生碳黑形成过程中的作用,采用电感耦合等离子体发射光谱仪、X射线光电子能谱仪和傅里叶变换红外吸收光谱仪研究分别担载了空白、物理吸附态Na (ANa)与离子可交换态Na (INa)的酸洗伊敏褐煤在沉降炉中不同停留时间下热解所产生碳黑的产率、表面与整体化学特性.结果表明:在表面增长阶段,褐煤的碳黑产率增幅远超焦油产率降幅;当停留时间足够长时,碳黑产率有所降低,含氧官能团含量升高;担载Na可以降低碳黑产率,但INa对碳黑的抑制作用比ANa强得多,且INa可以使热解气溶胶中醚与砜的含量升高.这些现象说明:在褐煤二次热解过程中,小分子芳香化合物、脂肪族物质与轻质气体也会通过表面增长提高碳黑产率.褐煤热解气中含氧物质可以在停留时间足够长时表现出对碳黑的氧化作用. INa可以保持与焦炭或挥发分之间有机结合状态,在一次热解过程减少初级焦油释放,在二次热解过程中促进挥发分与含氧物质结合;而ANa在一次热解过程中作用不明显.在二次热解过程中,气化的ANa与INa抑制碳黑形成的作用机制相同.     

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。     

CaCl2添加对煤热解过程中汞形态转化影响的实验

基于单质汞是煤热解烟气中主要汞存在形态,提出煤中添加CaCl2并协同SCR催化剂促进热解烟气中单质汞的转化。利用程序升温热解实验台研究煤在热解时汞析出速率及累积释放率,通过积分各形态汞的总析出量分析汞的形态转化,考察煤中添加CaCl2以及与SCR催化剂协同作用对汞的形态转化的影响。结果表明,温度是影响汞析出速率的关键因素,低于430℃时析出速率随温度升高而升高,之后随温度升高而降低;总汞累积释放率在400~500℃随温度呈明显线性正相关关系,600℃时累积释放率达90％左右。随着氯添加量的增加,Hg2+比例明显提高,在催化剂协同作用下,绝大部分单质汞被氧化成氧化态汞,有利于汞的脱除。     

稻草在氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)离子液体中的热解

进行了稻草在离子液体氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)中的热解反应,考察了反应温度、稻草与离子液体的质量比及反应时间对产物产量的影响,得到较佳工艺条件是:稻草与离子液体质量比为0.4,热解温度240℃,反应时间为30 min.生物油收率均在28%～30%.对热解得到的产物生物油进行GC-MS分析显示:其成分复杂,生物油中有醇、酚、醚、酯及芳香烃类物质的存在.离子液体可以回收利用.     

铁基矿物质对西部煤热解特性的影响

以神东、新疆煤为研究对象,采用微量热重、常量固定床实验装置分别对原煤、脱矿煤、载铁煤在热解过程中的质量变化和气相产物进行了对比分析,研究了铁基矿物质对煤热解特性的影响.结果表明:煤热解出现最大失重速率和气相产物最大释放量的温区均与煤的变质程度有关,较低变质程度的神东煤在450℃左右出现最大失重,而新疆煤则为600℃;神东煤热解生成CH4,CO和CO2的最大释放温度小于新疆煤.载Fe煤热解过程中生成的气相产物总量大于原煤和脱矿物煤,显示了Fe的催化作用.该催化作用主要表现在热解达到最大失重速率的温度之后的缩聚阶段,这引起了H2的生成量增大.Fe的催化作用受煤变质程度的影响,对变质程度较低的神东煤的作用明显大于新疆煤.