含水量对电厂玉米秸秆燃料自加热特性的影响

生物质储运过程中存在微生物生长代谢产热引起的自加热现象,可能引起生物质自燃。含水量是影响微生物生长代谢产热的重要因素。设计并搭建了120 L自加热保温试验箱,以玉米秸秆为对象,在含水量20%～95%开展测试,研究含水量对其自加热特性的影响,采用温度和氧气浓度消耗速率分别表征自加热程度和微生物代谢活性。结果表明,玉米秸秆自加热达到的最高温度与峰值产热均随含水量增加先升高后降低,含水量50%时最高温度为41.1℃,含水量80%时最高峰值产热为157 J/(s?m³)。含水量低于35%时,峰值产热量随含水量变化差异较小;含水量在35%～80%时,峰值产热量与含水量呈线性关系,含水量每增加15%,峰值产热量平均增加33.43 J/(s?m³);含水量超过80%时,峰值产热量下降。微生物比生长速率与氧气消耗速率呈正比,二者随含水量增加均先升高后降低,含水量80%时氧气消耗速率达到最高值0.056%/min,微生物代谢活性最强。研究结果为分析玉米秸秆自加热特性,进而提出生物质安全储运措施提供参考。     

生物质燃料自加热、自燃及其防范综述

基于国外在生物质燃料自加热及自燃方面的研究和工程实践现状,对生物质自加热的机理、主要影响因素、可能的危害和防范措施及经验进行了系统综述,以期为国内生物质燃烧电厂等生物质大规模利用企业在燃料储存时自加热、自燃及火灾的防范提供参考。     

植物秸秆电磁感应辅助加热挤压膨化技术研究

利用电磁感应辅助加热挤压膨化机对植物秸秆进行了膨化加工试验。研究结果表明:电磁感应辅助加热挤压膨化机利用高频转换器产生的高频电流,从而达到控制挤压膨化温度的作用。一级电磁感应加热,预热植物纤维,控制温度在80～110℃,二级电磁感应加热,为秸秆挤压膨化加工提供稳定的高温高压条件,控制温度在250～300℃。膨化量可达到200～400 kg/h,膨化产品粗纤维含量下降30%～50%,无氮浸出物含量在20%以上,代谢能提高近10倍。电磁感应辅助加热挤压膨化技术研究为形成工业化规模的秸秆膨化加工利用奠定了良好的基础。     

吊瓶加热自呼监控系统的研究

目前,传统输液过程中,经常会遇时间过久而没有注意药液剩余情况,导致未及时更换药瓶或者拔针使空气流入,导致病人的生命受到威胁,并且在冬天的时候都因为温度太低导致液体较冰凉,病人输液时手部裸露在外,使得输液效果不明显,甚至会导致病情加重.因此,本设计为一种能够对剩余药液监控警报并同时对手部进行加热的输液系统,将解决传统输液...     

生物质秸秆燃烧特性的试验研究

通过对秸秆进行热分析与傅立叶红外光谱方面的研究,分析了秸秆的燃烧放热机理以及燃烧过程中释放的气体种类,并在燃烧特性方面与煤进行了对比。结果表明:秸秆在燃烧中共有两段明显的放热,第一阶段从255℃放热开始至307℃结束,释放的气体有CO2、CO、烷烃、烯烃等;第二阶段从403℃开始至443℃结束,有CO2和少量的CO放出,放热大部分集中在第一阶段。通过与某烟煤对比分析可知,秸秆的燃尽度较高,活性较好,热值为一般烟煤的一半之多,并且高温燃烧时释放出的气体对环境污染较小,在水泥窑中是一种较好的可替代燃料。     

玉米秸秆热解特性及动力学分析

以玉米秸秆为原料, 利用热重分析法研究其热解的特性及动力学。根据TG和DTG曲线, 研究玉米秸秆的热解特性, 采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)两种等转化率法计算玉米秸秆热解的活化能, 并结合主曲线法和Coats-Redfern(C-R)法探讨了玉米秸秆热解遵循的机理方程。研究结果表明: 玉米秸秆热解过程可分为干燥脱水、过渡、主热解和炭化4个阶段, 随着热解升温速率增大, TG和DTG曲线向高温侧偏移; 利用FWO和KAS法计算得到的表观活化能分别为181.7和181.5 kJ/mol; 利用主曲线法和C-R法求解出玉米秸秆热解的机理方程遵循Avrami-Erofeev方程, 当α=0.1~0.5时, n=3, f(α)=1/3(1-α)[-ln(1-α)]^-2; 当α=0.5~0.7时, n=2, f(α)=1/2(1-α)[-ln(1-α)]^-1。     

煤的低温氧化与自燃

本文重点评述了与煤自然有关的低温氧化反应的研究进展。分析了影响煤自燃的诸因素，自燃机理及动力学，也讨论了自燃模型的建立。最后提出了今后的研究方向。     

应用于低温加热的肉豆蔻酸和硬脂酸共熔混合物的储热特性

Stearic acid （67.83℃） and myristic acid （52.32℃） have high melting temperatures that can limit their use as phase change material （PCM） in low temperature solar heating applications such as solar space and greenhouse heating in regard to climatic requirements. However, their melting temperatures can be adjusted to a suitable value by preparing a eutectic mixture of the myristic acid （MA） and the stearic acid （SA）. In the present study, the thermal analysis based on differential scanning calorimetry （DSC） technique shows that the mixture of myristic acid （MA） and stearic acid （SA） in the respective composition （by mass） of 64% and 36% forms a eutectic mixture having melting temperature of 44.13℃ and the latent heat of fusion of 182.4J.g^-1. The thermal energy storage characteristics of the MA-SA eutectic mixture filled in the annulus of two concentric pipes were also experimentally established. The heat recovery rate and heat charging/discharging fractions were determined with respect to the change in the mass flow rate and the inlet temperature of heat transfer fluid. Based on the results obtained by DSC analysis and by the heat charging/discharging processes of the PCM, it can be concluded that the MA-SA eutectic mixture is a potential material for low temperature thermal energy storage applications in terms of its thermo-physical and thermal characteristics.     

钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能研究

为了研究钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能,制备了全石型、粗石细钢型、粗钢细石型、全钢型4种沥青混合料,采用热常数分析仪和矢量网络分析仪测试了沥青混合料的热参数和电磁参数,利用热电偶温度传感器和红外测温仪测试了沥青混合料的温度分布,并对比分析了COMSOL软件数值模拟温度场与试验温度分布;最后,采用三点弯曲破坏试验评价了沥青混合料的自愈合性能。结果表明:4种沥青混合料具有不同的微波吸收性能和传热性能,会对沥青混合料的加热速率产生一定影响;钢渣的掺入大大提高了沥青混合料的微波加热性能,且3种钢渣沥青混合料中粗石细钢型表现出较好的加热均匀性;COMSOL软件能够较好地模拟沥青混合料在微波加热下的温度分布;相比于全石型沥青混合料,粗石细钢型、粗钢细石型、全钢型沥青混合料的自愈合性能分别提高了1.11倍、1.14倍、1.11倍,钢渣的掺入较好地提高了沥青混合料的自愈合性能。     

浅谈代森锰锌及复配制剂的自热试验

使用热稳定性试验仪,试样装在边长100 mm或25 mm的立方形钢丝网容器中,分别在140℃、120℃和100℃的条件下暴露于空气中,测量24 h内的最高温度,从而对其潜在的热危险性进行评价。实验证明,代森锰锌含量等于60%及以上时,不论产品为何种包装,均为自热物质;代森锰锌含量小于60%的复配制剂,要根据试验结果判定试样是否为自热物质。     

Thermal and oxidation chemistry of coal at low temperatures

The chemical reactions which occur when Illinois No. 6 (hv C) and Rawhide (SBB C) coals are thermally pretreated at 100°C and when Illinois No. 6 coal is subsequently oxidized at 100°C with O₂ have been studied using in-situ FT-i.r. differende spectroscopy. Significant spectroscopic changes were seen. Vacuum drying at 100°C resulted in the decomposition of carboxylic acid species to form a variety of new carbonyl species (in Rawhide) and decarboxylated or decarbonylated coal (Illinois No. 6). Oxidation of predried Illinois No. 6 coal leads to the formation of new carbonyl species. The assumption that drying does not alter the chemical composition of coal may not be correct. Thus, overall spectroscopic (and chemical) changes observed in moderate temperature reaction studies may depend upon sample pretreatment, drying and storage. In addition, the time/temperature profile used in a reaction study may affect the overall changes observed by altering the relative contribution of the different reactions.     

稠油低温氧化反应综合特征及应用

在火烧油层点火成功之前,稠油与氧气主要发生低温氧化反应。在某稠油油样静态低温氧化实验的基础上,结合原油氧化的7种方式,按照反应后气体含量分配各种氧化方式所占的权重,对稠油低温氧化的反应方程式进行了研究。结果表明,该油样的低温氧化反应方程式中O_2与CO_2的系数比为1.06:0.12,通过与稀油对比,认为稠油低温氧化过程中加氧反应占的比例高,即稠油发生加氧反应的活性高于稀油,并进行了火烧油层点火阶段的注气速率计算,得到辽河油田某区块点火阶段注气强度应大于571 m~3/d。     

秸秆模板法制备多孔纳米二氧化钛及降解甲基橙研究

以五节芒杆芯、玉米杆外皮、玉米杆芯、水稻秸秆5种农用废料秸秆为模板,通过溶胶—凝胶法制备了4类多孔纳米二氧化钛材料,XRD表征证明,煅烧温度为500℃时,纳米二氧化钛材料主要为锐钛矿型材料。二氧化钛材料对甲基橙降解实验研究表明:在甲基橙溶液浓度为20 mg/L,体积为10 mL时以五节芒杆芯为秸秆且秸秆加入量为2 g制备得到的多孔锐钛矿二氧化钛材料,用量为0.1 g时,甲基橙降解率达到97.64%。     

茂金属线形低密度聚乙烯的热降解研究

研究了光敏剂钴化合物存在时茂金属催化剂和Ziegler—Natta催化剂生产的线形低密度聚乙烯(m—PE-LLD和PE—LLD)的热降解行为，测定了降解后产品的熔体流动速率、红外光谱和氧化诱导温度。结果表明：光敏剂使得加工过程中的降解反应增强，氧化诱导温度降低，氧化曲线形状发生改变；与PE—LLD相比，光敏剂对增强m—PE—LLD的降解反应和降低加工后样品的热稳定性的作用更强。     

农作物秸秆快速热解生物油主要成分分析

采用自行研发的真空快速热解反应平台对棉秆、玉米秸秆和稻草秆进行了快速热解,并用气质联用(GC-MS)分析法分别对3种秸秆快速热解液相产物的化学组分进行了测定。实验结果表明:棉秆、玉米秸秆和稻草秆3种热解油中酚类GC含量分别为24.34%、21.21%和17.22%,酸类GC含量分别为14.78%、13.95%和16.69%;不同种类秸秆其热解液化产物在组分及含量上存在一定差别,但其成分均以苯酚类、醛类、酮类、有机酸类等化合物为主,且含量差异不大,其中玉米秸秆和棉秆各类化合物含量差异相对较小,因此,生产中可以将成分类似却不同种类的原料混合热解。     

低阶煤在干燥氧气下低温氧化过程的机理研究

采用pulse calorimeter仪器,对低阶煤在干燥氧气下低温氧化过程进行了研究．实验结果表明,低阶煤在干燥氧气下的氧化反应热随着温度的上升而增加,并得到了与Arrhenius公式相同的动力学方程以及反应过程的活化能．提出了干燥氧气下低阶煤低温氧化过程的反应历程为：氧在煤粒表面吸附并生成氧自由基、氧自由基与煤发生氧化反应生成CO2（或CO）、CO2（或CO）由煤粒表面向本体扩散等三步过程．并通过计算和模拟,证明了该反应机理的正确性．     

低阶煤在湿的氧气下低温氧化过程热力学规律

采用pulse calorimeter仪器,研究了低阶煤在湿的氧气下低温氧化过程的反应热,考察了在湿氧气下热释放速率与温度的关系,结果表明,其热力学规律与在干燥氧气以及湿氮气气氛下的热力学规律不同;在约299 K(26℃)到333 K,随着温度的增加,体系放出的热减少;333 K以后,随着温度的上升,体系的放热值增加.结果还表明,在低温(299 K～333 K)时,体系的放热以凝结热为主;而温度在333 K以后,体系的放热以氧化反应热为主.     

温度和湿度对发射药自燃的影响

为了解环境温度和湿度对发射药热白燃规律的影响，以某单基发射药为例，在实验室中进行小型实验。采用均热块模拟加热、加湿法，选用不同直径的反应器，改变反应器中发射药所处环境温度和湿度，得到温度-湿度-自燃时间数据。结果表明，均热块温度越高，单基发射药的白燃时间就越短；当均热块温度一定，绝对湿度从相对较小值逐渐增大时，单基发射药的白燃时间先是变短，当达到最小值后又逐渐变长，直到发射药不自燃。表明湿度对单基发射药自燃规律的影响显著。     

低阶煤低温氧化过程热力学规律的研究

采用pulse calorimeter仪器,分别研究了低温下低阶煤在湿的氮气气氛下凝结热与蒸发热间的热力学规律,以及在湿的氧气气氛下反应热与蒸发热间的热力学规律;还研究了低阶煤在干燥氧气下经三次低温氧化反应的热力学规律.结果表明,在湿的氮气下,凝结热和蒸发热均随温度的增加而减少,在温度299.15 K～323.15 K范围内,凝结热明显大于蒸发热值,随着温度增加二者差值变小;在湿氧气气氛下,随温度增加,反应热先减少后增加,其蒸发热与湿氮气条件相比,二者的热值及热力学规律基本相同;低阶煤经三次低温氧化反应过程,其中二、三次氧化反应的反应热与第一次相比显著降低.