硫酸盐黑液直接苛化循环试验研究

采用管式炉在820～850℃的温度范围内对硫酸盐黑液在水蒸气气化条件下进行了若干次直接苛化循环试验,反应所得钛酸盐在100℃的条件下水解20min,用化学方法分析水解溶液成分,用X射线衍射仪(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)分别分析所得一系列钛酸盐的晶形和Ti/Na2比。结果表明:高温反应得到以4Na2O.5TiO2为主的钛酸盐,水解得到Na2O.3TiO2和Na2O.6TiO2。总体碳酸钠转化率最后达75%以上;气化后残留10%左右的硫酸盐。     

造纸黑液热解机理研究进展

介绍了国内外关于黑液热解机理方面的研究,包括动力学实验与模型研究,黑液中各种有机组分对热解气体、焦油、焦炭产物形成的贡献,以及硫和钠两种重要过程元素在黑液热解过程的热化学行为.对黑液热解研究方向提出了建议.     

黑液气化技术发展历程及趋势

碱回收炉是回收黑液中能源与化学品的主要设备,其能源利用率较低且存在爆炸危险,黑液气化技术是一种较有前景的替代方案。在回顾黑液低温与高温气化工艺发展历程的基础上,从能源和化学品回收的角度对比已实现商业化的Chemrec气流床高温气化工艺和MTCI流化床低温气化工艺。总结黑液气化技术存在的主要障碍,判断其发展的重要趋势。根据我国造纸工业现状,认为如果成功应用黑液气化技术将大幅提高黑液的能源利用率和碱回收水平。     

基于电容测试方法的麦秆灰烧结熔融特性研究

基于电容测试方法并辅以莫氏硬度对麦秆灰的烧结熔融特性进行研究。与常规热重-差热分析仪(TGDSC)测试和灰熔点测试方法相比,该方法测试便捷,得到的烧结温度(835℃)贴近气化炉内真实烧结温度。在此基础上,进一步考察温度、加热时间、气氛等影响麦秆灰熔融特性的条件。研究发现:温度是影响麦秆灰结渣与否的关键因素,在不同温度下,灰组分变化主要包括SiO_2晶体的转变以及硅铝酸盐低温共熔体的生成,到达熔融温度990℃后,长石类矿物质特征峰消失,可能与玻璃体的生成相关;加热时间不影响烧结程度,N_2气氛下麦秆灰在烧结温度下的理论烧结时间为5 min,成钾长石的反应速率高于钙长石;在CO_2、N_2、空气3种气氛中,空气气氛下烧结温度略低,主要是因为在氧化性气氛下,麦秆灰更易于形成硅酸钾等低温共熔体。     

中药生物质原料与药渣热解特性对比研究

以饮料厂副产物中药渣、单成分中药材及其蒸煮残渣作为研究对象,分析因蒸煮作用导致的燃料理化性质差异,通过热重、管式炉等实验手段以及气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪等测试手段研究中药渣的热解气液固产物特性。结果表明:相比于中药材,药渣的挥发分有所提高,Na、K、Mg、Cl、Si等元素含量降低;基本有机官能团变化不大;蒸煮后,药渣的最大失重速率提高且失重峰向高温区移动,热解残余率降低;相同温度下,热解气热值蒸煮前后(15.04～18.57 MJ/m~3)变化较小,但比麦秆热解气热值(10.63～16.23 MJ/m~3)高;蒸煮后,相同温度下药渣的热解液相产率较高(55.72%～61.92%),而焦油中苯酚的相对含量降低;相同温度下,蒸煮会降低药材的固体产率(27.62%～30.76%),但有利于增加药渣热解半焦比表面积,进而有利于热解半焦的气化反应。     

草浆黑液热解和燃烧碱回收过程硅元素的分布

热解作为一种生物质能源利用技术,有望为草浆黑液的碱回收提供新途径。利用10 kg·h^-1搅拌热解实验装置对麦草浆黑液开展了研究,分析热解半焦浸取与燃烧熔融物溶解两种绿液制备方式在总碱回收及硅元素分布方面的差异。结果表明：热解浸取法所获得绿液中包括碳酸钠和硅酸钠在内的总碱量与燃烧溶解法相比基本相等或稍高;浸取完成后有30%～40%的硅元素未溶入绿液而留存于固相即炭粉之中,主要赋存形态为Al、Ca、Fe和Mn等非过程元素的复合硅酸盐;由于数量可观的硅元素留存于固相,因此热解浸取法相比燃烧溶解法绿液硅含量较低,也因此碳酸钠与硅酸钠之比较高。热解浸取法的硅元素分布特性有利于后续的石灰苛化操作。     

草浆黑液热解和燃烧碱回收过程硅元素的分布

热解作为一种生物质能源利用技术,有望为草浆黑液的碱回收提供新途径。利用10 kg·h~(-1)搅拌热解实验装置对麦草浆黑液开展了研究,分析热解半焦浸取与燃烧熔融物溶解两种绿液制备方式在总碱回收及硅元素分布方面的差异。结果表明:热解浸取法所获得绿液中包括碳酸钠和硅酸钠在内的总碱量与燃烧溶解法相比基本相等或稍高;浸取完成后有30%~40%的硅元素未溶入绿液而留存于固相即炭粉之中,主要赋存形态为Al、Ca、Fe和Mn等非过程元素的复合硅酸盐;由于数量可观的硅元素留存于固相,因此热解浸取法相比燃烧溶解法绿液硅含量较低,也因此碳酸钠与硅酸钠之比较高。热解浸取法的硅元素分布特性有利于后续的石灰苛化操作。     

造纸黑液热解机理研究进展

介绍了国内外关于黑液热解机理方面的研究,包括动力学实验与模型研究,黑液中各种有机组分对热解气体、焦油、焦炭产物彤成的贞献,以及硫和钠两种重要过程元素在黑液热解过程的热化学行为.对黑液热解研究方向提出了建议.     

二氧化钛与碳酸钠的直接苛化反应性能的实验研究

对碳酸钠与6种钛白粉在马弗炉860℃的条件下的直接苛化反应性能进行了研究,用X射线衍射仪(XRD)和X射线荧光光谱仪(XRF)对样品的晶型成分进行分析,判断苛化产物结块的原因,进一步考察部分样品的苛化率。结果表明:金红石与锐钛矿的钛白粉都可与碳酸钠进行苛化反应生成白色钛酸盐粉末。苛化率与晶型、粒径和比表面积无明显关系,可达到接近70%。在钛白粉中掺入24%的CaCO3后,直接苛化反应中出现结块现象。     

生物质混流式固定床气化炉运行特性分析

以桉木为原料,对1.5 t/h生物质混流式固定床气化炉运行特性进行了测试分析与评价,与文献报导报道的相关炉型包括上吸式、下吸式、两段式等炉型运行结果进行了比较。实验以气化炉空气通入量作为主要控制变量,对有或无水蒸气条件下的气化炉温度及压力分布、燃气组成、焦油与飞灰含量、气体产率等参数进行了较长周期的测试,结果表明：气化炉运行效果符合设计要求,各项指标相当于或优于传统的下吸式气化炉;气化炉运行温度与压力比较稳定;以冷燃气计算的燃气热值一般约为4 900 ~ 5 500 kJ/Nm3;气化效率约为70% ~ 78%;燃气焦油含量约600 ~ 3 500 mg/Nm3,运行负荷在50%以上时,焦油含量一般低于1 500 mg/Nm3。研究结果有望为混流式气化炉的改进和操作提供优化建议,同时可为其他气化工艺设计提供参考依据。