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1.
木质素快速热裂解试验研究   总被引:23,自引:1,他引:22  
在红外辐射加热反应器中对生物质的主要组分木质素进行了热裂解试验研究,分析了木质素热裂解产物的产量随温度的变化规律。试验结果表明,在350~800 ℃,焦炭产量随温度升高而降低,最后趋近质量分数稳定值约为26%;焦油产量随温度升高而增大,在550 ℃出现质量分数为27%的最大产量,温度进一步升高,部分挥发分的二次裂解使焦油产量降低而轻质气体产量大大增加;气体产物主要有H2、CO、CO2、CH4以及CnHm,其产量随着温度的升高都呈增长趋势。结合木质素热裂解焦油的色谱傅立叶红外光谱(GC-FTIR)分析,发现焦油中主要是含有甲氧基、烷基、羟基等官能团的苯酚和酸、酮类化合物,甲酸和乙酸随着温度升高二次裂解加剧导致产量降低。对比纤维素热裂解试验结果可以发现,纤维素对焦油的生成贡献最大,而木质素热裂解主要是生成轻质气体和焦炭。  相似文献
2.
生物质的多组分热裂解动力学模型   总被引:16,自引:1,他引:15  
热重试验结果表明组分不同的生物质的差分失重曲线存在明显差异,用传统的单组分热裂解动力学模型不能解释此现象,结合生物质的组分建立相关的动力学模型来阐述这种差异.花梨木由于其较高的半纤维素质量分数使得纤维素和半纤维素的热失重峰出现明显分离,导致其差分失重曲线在到达失重率最大值前存在一个明显的"肩状峰", 而水曲柳和杉木的半纤维素质量分数相对较低使得差分失重曲线较为光滑.基于生物质的组分独立热分解的假设建立了多组分反应动力学模型,并依据花梨木的试验数据得到了优化后的纤维素、半纤维素和木质素的热裂解动力学参数.利用该模型对杉木和水曲柳的热失重行为进行模拟,得到了与试验结果较为吻合的计算结果.  相似文献
3.
纤维素快速热裂解试验研究及分析   总被引:15,自引:3,他引:12  
纤维素快速热裂解试验在石英管反应器内进行,试验发现辐射源低于400℃时纤维素由于受热不足导致不完全反应;400~450℃时以炭化为主1450℃后由于受热增强,生成生物油的反应加强,并在600℃左右得到78%的最高产率;气相挥发份的二次反应使生物油产量明显降低而轻质气体产量大大提高,二次反应主要以二次裂化为主,而环化重整生成焦炭的概率很小,这可以从二次焦炭生成相当之少来说明,随着氮气流量的增加,二次裂化反应受到部分抑制,生物油产量增大,不可凝气体产量降低,但其影响程度远不如温度剧烈,纤维素热解生成的气体主要为CO、CO2、CH4、C2H4以及少量的H2,各成分变化趋势与整体气体变化规律一致,通过GC—MS检测,生物油主要成分为一些含甲基、乙基、甲氧基、羟基等官能团的酮、苯酚及醛、醇类化合物,其中左旋葡聚糖质量分数在600℃左右达到生物油的72%,并随温度升高或氮气流量降低而降低,相应乙醛、甲醇等小分子组分含量则有增加趋势。  相似文献
4.
渐变型多孔介质中预混燃烧试验研究   总被引:12,自引:4,他引:8  
提出了渐变型多孔介质(GVPM)中燃烧的设想,使多孔介质中流动及传热特性与燃烧规律相匹配,实现高效燃烧和低污染物排放的结合。对天然气在渐变孔径的多孔介质中预混燃烧进行了试验,得出了燃烧室温度分布和污染物排放结果,并与两种单孔径的均匀型多孔介质(HPM)中燃烧结果进行了对比。试验结果表明,渐变孔径的多孔介质燃烧器可以使燃烧室温度分布更加均匀,燃烧更加稳定,对于当量比的变化有更大的调节范围,CO和NOx等污染物排放更低。渐变型多孔介质结合了不同孔径的均匀型多孔介质的流动及传热特性,对燃烧室上下游热量分布进行合理调配,使得最高燃烧温度有所降低;由于孔径的变化,使火焰的稳定性增强。  相似文献
5.
纤维素热裂解过程动力学的试验分析研究   总被引:12,自引:2,他引:10  
尽管针对纤维素热裂解动力学方面的研究已开展得比较广泛 ,但其表观动力学的确定仍是一具有争论性的问题 ,从而对纤维素热裂解机理的描述也就各不相同 .本文试图通过纤维素的热裂解动力学研究 ,对此种现象作出合理的解释 ,并给出相应的机理描述 .纤维素热裂解随温度的升高经历了五个不同的阶段 ,其中第三阶段是整个过程的主要部分 ,期间大量挥发分析出并造成明显失重 .试验发现随着升温速率的增加 ,热滞后现象的加重致使纤维素热裂解各个阶段向高温侧移动 ;同时高升温速率对炭的生成具有抑制作用 ,但有利于挥发分的生成 .通过对热裂解主反应区的热重分析 ,采用微商法求得对应的反应动力学参数 ,以 6 0 0 K作为分界点 ,低温段的活化能约在2 6 7k J/ m ol,较高温度段则体现为 174 k J/ mol左右的低活化能 .纤维素热裂解是一传热传质现象 ,与化学动力学机制相互影响、控制的过程 ,试验条件、传热传质过程的影响是造成结论存在差异的内在原因  相似文献
6.
燃煤过程中汞的析出规律试验研究   总被引:11,自引:1,他引:10  
在试验台架上进行了加热时间、反应条件、煤种等因素影响煤中汞析出规律的试验研究,首先利用马弗炉和管式炉两个试验台对各种煤样进行还原性气氛和氧化性气氛条件下汞的析出试验。然后在管式炉试验台上和小型煤粉燃烧实验台架上分别进行煤粉层燃和悬浮燃烧后汞的形态转化规律试验研究,研究表明,烟气中的汞主要以气态二价汞(Hgg^2 )的气态零价汞(Hgg^0)形式存在,而颗粒态汞(Hgp)在20%以下,而且表的形态分布与反应条件和煤种有关,随着燃烧温度升高,烟气中的零价汞(Hgg^0)质量分数逐渐降低,二价汞(Hgg^2 )质量分数逐渐升高,煤粉悬浮燃烧时,烟气中气态汞在10~15μg/Nm^3,二阶汞和零价汞占气态总汞的比例随燃烧反应条件变化而变化,另外较低的烟气冷却速率可促进零价汞向二价汞的转化。  相似文献
7.
添加剂对秸秆燃烧过程中碱金属行为的影响   总被引:10,自引:0,他引:10  
在小型燃烧装置上对秸秆及秸秆与添加剂混合物进行了燃烧试验,并对燃烧过程中凝结在金属管道表面的沉积物和分离器灰进行了分析.添加剂包括:高岭土(AI2Si2O5(OH)4)、燃煤飞灰、硅藻土(SiO2)、氢氧化铝(Al(OH)3)和碳酸钙(CaCO3).试验结果表明,高岭土、 燃煤飞灰和硅藻土,可以减少沉积物中水溶性钾和氯的质量分数.对纯秸秆和以高岭土为添加剂的沉积物和灰进行了SEM EDX分析, SEM图片显示沉积物中主要是由被黏接物黏在一起的圆形球状颗粒组成.EDX测试结果表明,燃烧纯秸秆的球形颗粒主要由钾、硅和钙组成,而以高岭土为添加剂的秸秆燃烧沉积物中的球形颗粒主要由钾、硅和铝组成,两个样品中的黏接物主要是由氯化钾(KCI)组成,由此证明了合适的添加剂可以和气态的KCI反应并减少其在沉积物中的质量分数,进而减轻了秸秆燃烧过程中由碱金属引起的沉积所造成的腐蚀.  相似文献
8.
基于孔隙分形几何的生物质型煤固硫性能研究   总被引:9,自引:1,他引:8  
鉴于以往对生物质型煤的固硫性能的研究多限于经典的脱硫剂硫化反应,应用压汞测孔法测量多种典型配比和两种典型孔隙系统的生物质型煤的孔隙特性。根据生物质型煤的孔径分布特征,建立孔隙分形结构模型,模拟相同分维的生物质型煤的孔隙率和比表面积;从孔隙分形结构的形核、生长的角度,探究生物质型煤的脱硫机理;进而得出生物质型煤分形结构存在的孔径范围,以及分维、均孔等分形几何参数与生物质质量分数的规律,最后,提出并解释了“人工分形体”概念,用以描述类似生物质型煤孔体系的孔结构。  相似文献
9.
基于热重红外联用分析的纤维素热裂解机理研究   总被引:9,自引:0,他引:9  
在用红外固体压片法研究纤维素多糖结构的基础上,利用热重红外联用技术在线分析研究了纤维素在20 K/min升温速率下的热裂解行为.结果表明,纤维素的热分解主要发生在550~670 K,680 K以后热失重很缓慢,在此温度下固体残留物的质量分数为14.7%.在线红外分析结果表明,纤维素热裂解过程中先析出游离水,随后发生解聚和脱水反应,主要的苷键和碳碳键断开形成各种烃类、醇类、醛类和酸类等物质,随后这些大分子物质二次降解为甲烷和一氧化碳为主的气体产物.  相似文献
10.
燃煤电厂锅炉联产水泥的技术现状与前景   总被引:8,自引:0,他引:8  
燃煤电厂锅炉与水泥回转窑具有相近的温度条件,并且目前锅炉中所普遍采用的悬浮或流化态燃烧方式正是新型水泥锻炼工艺的发展方向,因此在燃煤电厂实现水泥联产是一项非常具有吸引力的技术。本文阐述了人们在液态排渣炉、普通煤粉炉和流化床锅炉上对联产水泥技术进行的研究和实践,并通过一系列实验证明了该技术的可行性。燃煤电力工业与水泥工业如果能实现融合,将会在能源节约和环境保护方面产生巨大的经济效益和社会效益。  相似文献
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