糠醛渣与稻壳共热解的研究

通过糠醛渣和稻壳的共热解进行热重分析试验，发现主要热解温度区间明显的分为两个阶段，表现出不同的热解机理；共热解不是两种生物质单独热解贡献的简单叠加。在热解反应活跃区间建立与糠醛渣和稻壳共热解特性相适应的分段分级热解动力学模型，计算得到热解动力学参数。最后应用Newton—coats数值求积方法对模型进行验征，并与试验曲线进行对比，结果表明该模型具有较强的可靠性和实用性。     

糠醛渣及褐煤混合燃烧的燃尽特性

利用在小型流化床试验台上进行了糠醛渣、褐煤及其混合物的着火和燃尽试验。研究了不同混合比下的着火温度的确定,结果表明褐煤中加入糠醛渣后的着火温度明显发生变化。利用烟气分析仪对样品燃烧后所产生的CO2进行跟踪测量,得出各种样品的燃尽时间。在燃尽试验中考察了混合比、床层温度和粒径对燃尽的影响。结果表明燃尽时间随着床温的增加而减小,而随着粒径的增加而增加。混合比对燃尽时间的影响与其它两种因素不同,在一定混合比范围内燃尽时间随着糠醛渣的增加而减小。实验结果表明：提高床层温度、增大燃料混合比,有助于减少燃尽时间。     

污泥的热解特性实验研究

采用热重分析仪对城市污水处理厂及造纸厂废弃污泥的热解特性进行了实验性研究,考察热解温度、升温速率和混煤比例等不同操作参数下的污泥失重特性.实验结果发现,污泥热解过程经历了三个阶段:水分挥发阶段,挥发分挥发阶段和固定碳燃尽阶段;污泥与煤混合物的热解速率在固定碳燃尽阶段与单独污泥热解相比较得到了较大的提高;混煤后污泥的活化能与频率因子都有显著的下降.     

基于RBF神经网络生物质半焦产量的预测

生物质能作为一种可再生的清洁能源,开发利用前景广阔,热解反应是生物质热化学转化中的关键环节.本文分析了糠醛渣和稻壳共热解过程中影响半焦产量的各因素,根据三个主要因素,建立RBF神经网络模型,并应用此模型对半焦产量进行预测.其中,模拟结果的偏差一部分来源于网络和学习样本及影响因子的选取,更多的来源于实验数据.通过误差分析,本文建立的模型具有较好的精度,证明了RBF网络应用于热重分析仪中生物质热解领域的可行性.     

热重质谱联用研究兖州煤的热解行为

利用热重—质谱联用(TG／MS)研究了兖州煤的热解行为、热解气相产物(包括硫分)的在线析出行为以及矿物质对热解气相挥发分逸出的影响；比较了原煤和脱灰煤的TG／MS谱图．结果表明：TG／MS系统在获取煤样热失重信息同时，可以在线监测气相挥发分的选出行为；矿物质对热解过程中H2O，CH4和H2的析出没有影响，但对高温阶段CO和C02的析出有明显的作用．550℃附近硫的逸出产物主要来源于煤中黄铁矿的分解．     

废弃糠醛渣的热分析研究

采用热重分析法对废弃糠醛渣的热解行为及其动力学规律进行了研究.分析了糠醛渣在不同升温速率(5～25℃/min)下热解的实验结果,发现样品的非等温失重过程是由脱水、半纤维素、木质素、纤维素等有机大分子失重阶段组成.用Flynn-Wall-Ozawa积分法、Friedman微分法、Kissinger最大速率法和atava-esták积分法对动力学进行处理.从实验中得到了热解动力学的各种参数,并提出糠醛渣热解在不同升温速率下的动力学方程为反Jander方程,三维扩散,3D.     

混合废塑料与稻壳共热解制油工艺的研究

研究了混合废塑料与稻壳在不同配比(质量比)、不同温度、不同压力下进行共热解性能的研究.实验结果表明混合废塑料与稻壳在共热解过程中有明显的协同作用.稻壳与混合废塑料在反应器中热解的最优工艺条件为：混合废塑料与稻壳质量比1∶1,反应温度500℃,反应压力3 MPa,此条件下混合产物的液相收率为34.17%.废塑料与稻壳共热解所得热解油组分分析表征表明：所得液相产物含有芳香烃、含氧化合物、含氮化合物和烷烃,其中芳香烃和含氧化合物的含量较高,质量分数分别为61.08%和35.54%.     

固定床内稻壳热解的能和分析

为研究稻壳热解过程的热化学转化的能和关系,设计并建立了下吸式固定床稻壳热解反应系统,介绍了实验系统的设计方案以及热解反应系统的工作原理。通过实验测得稻壳热解反应中各产物的产量,利用能和的分析方法对稻壳热解产物进行了分析,得到不同热解温度下各热解产物的能和关系。结果表明:各成分热解气在500-700℃能值和值的贡献为CH4COH_2CO_2。在700~800℃过程中各成分能值和值的贡献为COCH_4H_2CO_2;为研发经济高效的热解反应器提供参考。     

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.     

矿物质对义马煤中As在热解过程中挥发性的影响

选用我国典型低煤化烟煤义马煤，在Φ25mm小型石英流化床反应装置上考察了煤中As在热解过程中的挥发性规律，分别比较了煤中矿物质和外加CaO对As挥发性的影响．研究发现：在流化床热解条件下，义马煤中As的挥发具有明显的阶段性特征，在350℃左右即开始有明显的挥发，且挥发率随热解温度的升高而增加，但在500～800℃之间变化不大．煤中矿物质和外加CaO对As在热解过程中的挥发均有明显的抑制作用，表明在热解过程可能有难挥发性的As-Ca络合物如Ca3(AsO4)2等生成．     

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.     

Experimental Study of Kinetic Properties of Pyrolysis for Conveyor Belt in Coal Mine

1 IntroductionConveyor belts are widely used in coal minesand other places such as power plants and harbors asimportant means of material transportation. Incoalmines, with the deepening of mining and theincrease of the production capacity, belt conveyorstend to be of high speed and in large scale. Althougha variety of fire prevention measures have beentaken, mine fires due to conveyor belt take placenow and then. The poisonous and hazardous gasesand high temperature fume during mine fire sprea…     

新鲜生物质热解气化半焦特性的XRD研究

为了更全面地研究新鲜生物质的热解气化过程，对2种新鲜生物质不同热解气化条件下的半焦特性进行了研究．采用X-射线衍射（XRD）法分别考察了温度、催化剂和水分对生物质热解气化半焦微晶结构的影响．实验结果表明，生物质及其热解残炭中存在类似晶体的微晶；随着热解气化温度的升高，微晶层片直径逐渐增大；加入不同催化剂热解气化后的生物质半焦微晶变小，不同催化荆对微晶结构参数影响方式不同；水分增大也使生物质热解后半焦的微晶变小．随着生物质热解气化的深入，生物质逐渐脱除了非碳原子，其结构趋于有序化；催化剂的加入和生物质中的水分对生物质的热解气化有利．     

生物质热解液化料粒参数的优选方法

要使生物质料粒在流化床热解液化工艺装置中充分热解,必需保证物料在床中充足的停留时间以使料粒达到或超过热解温度;即必要条件是停留时间必须大于或等于热解时间。但停留时间由工艺的流化速度及流化床参数决定,热解时间则由生物质料粒在流化床中的传热过程控制,而它们均与生物质料粒参数密切相关。论文分析了生物质在热解反应塔中的传热过程,建立了气固两相流的传热简化模型,研究了热解时间和停留时间随生物质粒径的变化规律,找到了确保生物质物料充分热解的料粒参数选取的理论方法。     

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。     

生物质热解焦对模拟烟气中汞吸附特性的实验研究

以桑树枝、核桃壳、麦秆和稻秆4种生物质为原料,利用固定床热解实验台制备不同的生物质热解焦,采用比表面积与孔隙度分析仪测量了生物质热解焦的比表面积及其孔隙结构参数.利用固定床吸附实验装置,研究了生物质种类、热解温度、吸附温度及汞初始浓度等因素对模拟烟气中汞吸附性能的影响.结果表明:(1)在相同的热解和吸附条件下,核桃壳热解焦的吸附效果最好,其次是桑树枝热解焦和麦秆热解焦,稻秆热解焦的吸附效果最差;(2)在热解温度为400℃～800℃范围内,600℃热解温度下所得生物质热解焦的吸附效果最好,400℃热解焦吸附效果最差;(3)在吸附温度为60℃～120℃的实验范围内,随着吸附温度的升高,单位生物质热解焦汞吸附量明显降低;(4)在汞初始浓度13.5～38.1μg/m3范围内,随着汞初始浓度的增加,单位生物质热解焦汞吸附量有所减小.     

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...     

流化床生物质气化动力学模型建立

在生物质气化建模中有两种模型研究方法,一种是热力学模型,一种是动力学模型。动力学模型以反应动力学为基础,能真实地反映气化炉内的气化过程,并且对最终生物质气化气成分的预测较为准确,从而能够保证找到一组最佳气化条件(气化温度、气化剂当量比等),使得生物质气化过程达到最优。本文借鉴煤气化动力学建模的启发,在综合考虑平衡模型和动力学模型优点之上,探讨了一种包括热分解、气化以及可能存在的二次反应三个过程在内的整体生物质气化动力学建模方法。     

Combustion characteristics of semicokes derived from pyrolysis of low rank bituminous coal

Various semicokes were obtained from medium-low temperature pyrolysis of Dongrong long flame coal. The proximate analysis, calorific value and Hardgrove grindability index (HGI) of semicokes were determined, and the ignition temperature, burnout temperature, ignition index, burnout index, burnout ratio, combustion characteristic index of semicokes were measured and analyzed using thermogravimetry analysis (TGA). The effects of pyrolysis temperature, heating rate, and pyrolysis time on yield, composition and calorific value of long flame coal derived semicokes were investigated, especially the influence of pyrolysis temperature on combustion characteristics and grindability of the semicokes was studied combined with X-ray diffraction (XRD) analysis of semicokes. The results show that the volatile content, ash content and calorific value of semicokes pyrolyzed at all process parameters studied meet the technical specifications of the pulverized coal-fired furnaces (PCFF) referring to China Standards GB/T 7562-1998. The pyrolysis temperature is the most influential factor among pyrolysis process parameters. As pyrolysis temperature increases, the yield, ignition index, combustion reactivity and burnout index of semicokes show a decreasing tend, but the ash content increases. In the range of 400 and 450 °C, the grindability of semicokes is rational, especially the grindability of semicokes pyrolyzed at 450 °C is suitable. Except for the decrease of volatile content and increase of ash content, the decrease of combustion performance of semicokes pyrolyzed at higher temperature should be attributed to the improvement of the degree of structural ordering and the increase of aromaticity and average crystallite size of char. It is concluded that the semicokes pyrolyzed at the temperature of 450 °C is the proper fuel for PCFF.     

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。