脱墨污泥催化热解特性及动力学研究

利用热重分析法,对不同升温速率和催化剂条件下脱墨污泥的热解特性进行了研究,采用Coats-Redfern法对得到的热失重曲线进行模拟并建立动力学模型,计算了脱墨污泥热解的动力学参数。结果表明,脱墨污泥的热解反应为一级三段反应;在脱墨污泥催化热解的低温段(220～370℃),催化剂的催化作用由大到小的次序为：MgCl2＞CaCl2＞ZnCl2＞NaCl,MgCl2、CaCl2和ZnCl2的添加降低了低温段的活化能和最大失重速率;在高温段(600～750℃),4种催化剂的催化效果差别不大,均可使脱墨污泥热解曲线向低温区域移动,且最大失重速率明显降低。与未加催化剂的脱墨污泥相比,添加催化剂后脱墨污泥的低温段和高温段热解的活化能均有所降低,其中高温段的活化能降低50%以上。     

干化造纸污泥与生物质共热解特性及成炭机制研究

制浆造纸废水处理环节,造纸污泥(PS)是主要副产物,通过对热解技术的合理使用,可以让造纸污泥的产量减少,实现无害化、稳定化运用。但造纸污泥中的灰分含量高、生物油产率偏低,如果作为燃料直接利用,难度较大。若将生物质合理添加其中,可以让造纸污泥单独热解不足的问题得到解决,有助于热解效率的提高,更能让产物的品质得到优化。     

生物质/污泥混合热解特性的研究

为了研究纤维素类原料与污泥的混合热解特性,将树叶和市政污泥进行混合,使用小型固定床反应器进行热解-催化2段实验。通过改变物料的混合比例,研究固体产量、液体产量、燃气产量、产气动力学以及气体产物中不同成分(H2、CO、CH4、CO2)的体积百分数随混合比例变化的规律,并且通过与产物理论产量的对比,得到了物料混合对热解产气的影响情况,同时对物料不同混合比例下的产气情况进行了评价。     

脱墨污泥热分解特性及其热解动力学浅析

利用热重分析法和实验室自行设计的静态热解炉对脱墨污泥的热解行为及热裂解特性进行了研究,探讨了不同升温速率对脱墨污泥热解反应特性的影响,并根据微分热重曲线建立了动力学模型,计算热解反应的动力学参数.结果表明,脱墨污泥的热失重过程可分为水分析出、挥发物质析出、固定碳燃尽和碳酸钙热分解4个阶段,其热解反应动力学为3个三级反应.从利用电子探针显微技术、气相色谱和傅里叶红外分析方法对热裂解产物进行表征的结果来看,造纸脱墨污泥具有很好的资源化综合利用前景.     

脱墨污泥热解及化学特性初步研究

借助同步热分析仪(TG-DSC)分别对湿的、热干燥和冷冻干燥造纸脱壁污泥的热解特性进行初步研究.借助傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对污泥化学特性进行初步研究.结果表明,脱墨污泥的热解町以分为水分析出、有机物质析出、矿物质分解和残留灰分4个阶段,脱墨污泥中可能含有高岭土、苯类等物质.     

造纸厂水处理污泥基本性质及热解特性研究

本论文分别对初沉污泥、生化污泥及深度处理污泥的基本物化性质及热解特性进行了研究,并进一步采用coaAs-Redfern法描述了热解过程,计算了三种污泥的热解动力学参数。动力学研究结果表明：造纸厂水处理初沉污泥有机物热解主要区域的反应级数为2,二沉污泥及深度处理污泥的反应级数为5,三者的活化能分别为：43．80kJ／mol、52．74kJ／mol 及17．16kJ／mol,频率因子分别为：1．56×10^6min-1、1．18×10^7min-1、2．60×10^8min-1。     

玉米热解特性及热动力学

用SHMASZU DTG-60差热-热重分析仪器,在静态空气气氛条件下,对玉米进行热分析研究。采用CoatsRedfern热分析获取动力学参数的方法计算玉米粉和玉米皮反应的活化能,得到玉米粉和玉米皮的一级反应动力学模型,通过比较得出玉米粉的稳定性比玉米皮的稳定性高。     

煤与生物质（稻秸秆）共热解反过程及协同性研究

利用综合热分析仪,对煤(烟煤、无烟煤)与稻秸秆按不同比例混合及各自单独热解反应进行了热解实验.结果表明:生物质与煤的热解过程可简化看作是在较低温度段(400℃以下)热解以生物质为主;在高温段(600～850℃)热解以煤为主.生物质对煤的热解过程有促进作用,随着生物质掺混比例的上升,煤的热解高峰区的温度向低温区移动.但是促进程度随着生物质的量的增加而减小,并且对烟煤的促进作用要比对无烟煤的作用明显.对无烟煤与稻秸秆(质量比3:2)的混合物按升温速率分别为10℃/min和20℃/min的热解过程作了对比实验,得出升温速率加快会造成混合物热解反应所需的温度升高和热解产物余量增加的结论.     

几种脂肪酸甲酯的热解特性及动力学研究

采用热重分析法研究了硬脂酸甲酯、油酸甲酯和亚油酸甲酯在氮气气氛中的热分解特性,并采用Coats-Redfern积分法对硬脂酸甲酯、油酸甲酯和亚油酸甲酯的热分解过程进行动力学分析,建立热分解模型。结果表明:硬脂酸甲酯和油酸甲酯的热分解过程表现为简单的一步分解,而亚油酸甲酯则呈现出较复杂的两步分解过程;随着升温速率提高,热分解区间向高温区移动,热分解活化能和指前因子呈现出较好的动力学补偿效应,且在不同升温速率下具有不同的热分解反应机理函数;模拟计算的热分解率与实验数据误差基本在10%左右。动力学模型能够很好地预测各脂肪酸甲酯热分解过程,为进一步扩大试验和生物柴油应用中的高温热分解衰变模型提供理论依据。     

脱墨污泥的化学组成与热解特性分析

借助于元素分析仪、等离子体发射光谱、热失重分析及其他物理化学分析方法对广州造纸厂废纸制浆车间脱墨污泥的化学元素组成、热分解特性等物理化学特性进行了初步分析研究，旨在为脱墨污泥的资源化利用提供研究基础。     

酸法预处理脱墨污泥热解特性的研究

将脱墨污泥通过适当的无机酸处理,降解了脱墨污泥中的碳水化合物,探究酸预处理后污泥在400℃、600℃、800℃下的热解产物特性。研究发现脱墨污泥酸预处理后热解,易释放可高效利用的以甲烷为主的烃类气体,且热解温度为400℃时液相产物以酚类化合物为主。经分析研究说明墨污泥经酸预处理后,在大量碳水化合物发生降解的同时保留了木素,从而将热解重点转变为对木素的热解,简化了后续热解产物的精炼提纯过程,提高了脱墨污泥热解产物的综合利用效率。     

杨木APMP废液固形物热失重特性及热解动力学研究

采用热重分析仪对杨木APMP废液固形物热解特性进行了研究,考察了不同热解温度、升温速率条件下APMP废液固形物的失重特性,并进一步采用Coats-Redfern法描述了热解过程,计算了APMP废液固形物在不同升温速率下的热解动力学参数。动力学研究结果表明,APMP废液有机物热解主要区域的反应级数为2,活化能及频率因子随着升温速率的增大而微幅增大。     

小桐子油生物柴油的热解特性及动力学研究

利用热重分析仪在不同升温速率(10、20、30℃/min)和一定氮气(20 mL/min)条件下对小桐子油生物柴油的热解特性及动力学特性进行了研究。结果表明:小桐子油生物柴油热解过程主要分为低沸点组分挥发,各种脂肪酸甲酯的快速挥发和热解以及残留物缓慢分解失重三个阶段;升温速率增加使各个阶段的起始和终止温度均向高温区轻微移动,使热解失重率略微降低。动力学分析表明:小桐子油生物柴油的热解反应可用三个0.5级反应来描述,根据模型计算的活化能为10.10～85.73 kJ/mol,频率因子为1.82×10-3～1.45×108 min-1。     

催化剂对造纸污泥热解特性的影响

研究了Na2CO3、Na2SO4、NaCl、K2CO3、K2SO4、KCl 6种化合物对造纸污泥热解的催化作用,利用热天平分别将其按一定比例与污泥混合后进行热重实验,对加入催化剂的污泥与空白污泥的DTG曲线进行了分析比较,探讨了催化剂的种类、用量等因素对污泥热解特性的影响。研究结果表明：钠化合物的催化作用大小依次为Na2CO3〉Na2SO4〉NaCl,而钾化合物的催化作用依次为K2CO3〉K2SO4〉KCl,两类化合物中碳酸盐的催化作用显著;6种催化剂均使污泥热解反应向低温区移动,其中碳酸盐最显著,且最大失重速率最大;催化剂用量5%（以催化剂中Na或K元素对污泥质量分数计）时为理想用量。     

烟草废弃生物质热解实验研究

采用热重分析方法,以氮气为载气对不同粒径烟梗、烟杆和玉米秸秆等生物质进行不同升温速率下的热解实验,分析出烟梗在不同条件下的失重情况,并与烟杆和玉米秸秆进行对比分析。研究显示:烟梗热解主要由水分析出,低沸点化合物析出,半纤维素、纤维素热解析出挥发分,木质素热解和生物炭的形成五个热重阶段组成。升温速率的提高会导致挥发分析出困难、峰值向高温区移动、而析出量增大;在相同的热解条件下,烟梗的热稳定性最好;随着粒径的减小,烟梗在低温区的热解持续时间缩短,热解能力变差,析出挥发分减少。     

微生物弹性蛋白酶催化动力学特性研究

研究了弹性蛋白酶的酶学性质与酶促反应动力学.研究表明,弹性蛋白酶的作用最适pH值与所用缓冲体系有关,在硼砂-硼酸缓冲体系中,最适pH值为7.8,而在Tris缓冲体系中,最适pH值为8.48;酶的作用最适温度为50℃,当温度高于60℃时,酶活性下降辐度较大,差异极显著.酶在pH3～7即酸性条件下,酶活较低,而在pH7～12时酶活较高,且趋于稳定.大部分金属离子对酶的活性有抑制作用,尤其是Ba+、Ca+、Al+和Cu+等金属离子可使酶的活性直线下降,而钠离子对酶的活性没有明显影响.采用Lineweaver-Burk方法,获得酶催化动力学参数Vmax=0.09512U/mL,km=0.00741m/ml,应用Michaelis-Menten方程求得弹性蛋白酶以弹性蛋白为底物的催化动力学方程为V=0.09512[S]/0.00741+[S].     

生物质热解液化技术及应用前景

随着能源消耗的增长和人们对可再生清洁能源开发利用的重视,生物质开发利用技术越来越受到人们的重视。而作为生物质利用技术最有效的生物质热解液化技术工艺却起步较晚,尚不成熟。近年来,各国科研机构和科研院校都在加大该技术的开发和技术攻关。本文着重介绍目前国内外热解液化技术、热解工艺和热解装置方面的技术难点以及研究进展,并展望该技术未来的发展前景。     

典型雪茄烟叶热解/燃烧特性及动力学分析

为了解雪茄烟叶原料的热解燃烧特性及气相产物释放规律,利用热重分析仪结合傅里叶红外光谱仪(TG-FTIR)研究了在氮气和空气气氛下,雪茄烟叶的热失重过程和气态产物组成,并采用Flynn-Wall-Ozawa方法计算不同气氛下的反应活化能.结果表明:①雪茄烟叶的热解和燃烧分别表现为4个失重阶段:脱水、易挥发分和半纤维素的热...     

木质生物质快速热解技术研究现状

综述了木质生物质快速热解技术的国内外进展,最后对木质生物质快速热解的研究状况做了综合评述。     

热解不同生物质制备碳材料研究

采用高温水平管式炉在不同温度下分别热解木质素和壳聚糖制取半焦,利用扫描电镜(SEM),热重分析仪(TG)和红外光谱仪,对半焦的形貌、官能团及热解特性进行研究。实验结果表明:木质素和壳聚糖热解都分为三个阶段。其中木质素的半焦得率比壳聚糖大很多。木质素在300℃下热解,其红外图谱主要是羟基的峰减弱,此阶段主要是自由水的析出,在电镜下观察成球状,表面存在一些小颗粒,并且存在大孔结构。当热解温度为500℃时,木质素的特征峰几乎全部消失,只保留芳香族的C=C。当热解温度为700℃时,芳香族的C=C振动增强,可能是自由基进一步重组,形成更多的芳香性物质,而且可能发生挥发分的二次裂解,在电镜下观察表面仍有小颗粒,且存在大孔结构,但大孔结构有减少。壳聚糖在300℃只存在O-H键或N-H键的吸收峰,其他键的吸收峰几乎消失,在电镜下观察,成片状,表面相对木质素比较光滑,并且存在孔结构,但孔径比木质素碳材料小,在500℃和700℃几乎全部官能团的吸收峰都消失。700℃的壳聚糖半焦面仍然光滑,但大孔结构消失。壳聚糖的热解温度相对较低,若想保留其官能团则热解温度不可超过300℃。