餐厨垃圾热解实验研究

利用热重分析仪及管式炉反应器研究了餐厨垃圾的热解行为.餐厨垃圾的热解过程包括两个阶段,结合微分法与积分法对两阶段进行了动力学计算,确定管式炉热解实验反应温度.对热解产物进行了分析,结果表明,气体产物主要是CO和CH4;固体产物焦的恒容低位发热量为20.33 MJ·kg-1;液体产物焦油主要是醇和烃,占焦油总量的70.55％.通过分析不同热解温度焦的红外谱图、元素组成及热解过程的小分子气体释放规律,探究了餐厨垃圾的热解机理.290℃时,餐厨垃圾中肽键断裂,释放出大量CO2和CO:350℃时,脂类化合物已经完全分解或挥发;500℃时,焦中甲基及亚甲基峰消失,释放出大量烃类;未分解的物质主要是淀粉.最后考察了升温速率对热解产物分布的影响,发现提高升温速率,焦收率基本不变,焦油收率下降,气体产物收率增加.     

N_2保护下热预处理对胜利褐煤热解产物分布的影响

采用管式炉反应器在惰性气氛下对胜利褐煤进行脱氧预处理,研究了热预处理对褐煤热解产物半焦产率、焦油产率及气态产物的影响。结果表明:热预处理使得煤半焦产率明显降低,焦油产率升高,气体生成量大于原煤。在600℃热解时,半焦产率最小,焦油产率最大。褐煤中含氧官能团之间的氢键会使得交联反应增加。     

煤炭直接液化管式反应器的数学模型及分析

在煤炭直接液化工程中,气—液—固三相反应器的开发与研究始终是一个重大课题。本文在综合考虑气体流量、煤浆相流量、气体密度、持液量、反应速率及冷却氢气流量等因素的基础上,为煤炭直接液化管式反应器建立了数学模型。根据这一模型,可以对绝热反应器、等温反应器、工业反应器以及工业反应器的温度控制方案作系统的计算和分析,以获得最佳化的设计参数和温度控制方案。本文还对日处理1000t煤的管式反应器作了实际计算与最佳化分析。     

尼龙66连续缩聚过程模拟

为加深对聚己二酰己二胺(尼龙66)缩聚过程的理解,指导尼龙66生产过程的优化和新工艺开发,本研究基于聚合反应特性以及反应器流体力学特征,耦合聚合反应动力学模型、水-聚合物体系的汽液平衡模型以及传质模型,建立了尼龙66连续缩聚过程管式反应器和后缩聚反应器的数学模型,实现了尼龙66连续聚合过程的模拟。聚合物分子量及水含量的模拟值符合工业生产数据,验证了模型的可靠性,模拟分析了聚合工艺参数对聚合物分子量及水含量的影响,结果表明减少醋酸含量、提高反应器温度、降低管式反应器和后缩聚反应器压力均有利于快速提升聚合物分子量。较优的工艺条件为后缩聚器温度280~285℃,卧管式反应器压力1.600~1.750MPa。建立的模型准确性好,可用于考察工艺参数的影响,指导工业应用。     

聚丙烯等离子体热解与管式炉热解对比研究

叙述了等离子体热解技术的特点及相对普通热解的优越性,并以聚丙烯为实验物料,对比了等离子体热解与管式炉热解的转化率、产物分布、成分等,实验结果显示等离子体热解转化率高,所得产物易于分离,气体产物中H2体积分数高,表明等离子热解是一种颇具发展潜力的固体废弃物处理技术。     

医疗废弃物典型组分热解过程中产气特性的实验研究

为掌握医疗废弃物的热解特性,在管式炉中对医疗废弃物典型有机组分进行热解实验研究,并用在线气体分析仪监测物料主要热解气体成分及其含量的变化,得到了物料产气过程和产气成分随温度的变化规律。研究结果表明,物料特性、热解终温对气体产物的生成过程和分布影响较大。与纤维素类的脱脂棉和竹子相比,聚丙烯的分解反应起始温度明显较高。提高热解温度会提高气体析出峰值和产量,以及热解气中可燃气体的比重。     

内构件固定床反应器中不同水分煤的热解特性

通过在有无内构件(传热板和中心集气管)固定床反应器中研究不同水分含量煤的热解特性,考察了两反应器中煤料的升温特性、热解产物分布、焦油品质以及气体产物组成和半焦热值。结果表明,内构件可以强化传热和调节热解产物在反应器内的流动,相对无内构件反应器,有内构件反应器的反应时间缩短近一半。在有内构件反应器中,当煤水分增加,导致煤热解反应要求的时间延长,焦油中轻质组分(沸点低于360℃)含量明显升高,焦油收率先增加后降低,热解水和热解气产率升高,而无内构件反应器的热解产物无明显差异。当加热温度900℃时,煤水分从0.41%(本文中无特殊说明的均为质量分数) 增加至11.68%,焦油产率从9.21%增长到10.74%;当煤水分增加到15.93%,焦油产量下降到10.26%。两反应器气体平均组成随水分增加的变化趋势相似,气体热值均随水分增加呈下降趋势。     

煤的快速热解:从1克/小时和20公斤/小时反应器所得结果的比较

比较了三个澳大利亚煤—Loy Yang褐煤、Liddell烟煤和Millmerran次烟煤在1克/小时和20公斤/小时反应器中快速热解的性能。对于每个特定煤,两个反应器在一系列操作条件下得到的焦油、半焦、C_1—C_3碳氢化合物气体的收率相差不大。Millmerran煤从两种反应器得到的总挥发份相似,Log Yang煤的半焦组成以及Liddell煤、Millmerran煤的焦油组成相似。对于Millmerran煤,从大反应器低于650℃下得到的焦油、C_1—C_3气体和挥发分的收率比小反应器得到的略少一些,这可能是由于Millmerran煤粒     

流化床粉煤气体热载体快速热解反应器的计算

在冷态模拟实验和煤热解动力学计算的基础上,对粉煤气体热载体快速热解提升管反应器的高度进行了计算。利用高速摄像粒子测速法结合互相关算法研究了不同气体流量和不同颗粒粒径时固体颗粒在热解提升管中的运动速度,通过求解神府煤热解动力学方程,得到了不同粒径神府煤颗粒热解挥发分析出的时间,从而确定了快速热解提升管反应器的高度。研究结果表明:当气体流量在850 m3/h,粉煤的粒径主要集中在0.7—3.0 mm时,提升管的高度应选择在10.0 m。     

气升式环流生物反应器微孔气体分布器结构优化与性能

目前,气升式环流生物反应器普遍使用管式气体分布器,管式气体分布器易堵塞,动力效率低。气泡粒径小,动力效率高的微孔气体分布器应用于气升式环流生物反应器的研究少有报道。本文为研究微孔气体分布器应用于气升式环流生物反应器的实际效果,对微孔气体分布器进行结构优化研究,考察分布器形式、直径和安装位置等因素对氧传质系数的影响,进而考察优化后的微孔气体分布器的充氧能力、氧利用率、动力效率等性能参数及其变化规律。指导微孔气体分布器的工业化应用。实验结果表明：盘式微孔气体分布器传质效果优于管式,且盘式微孔气体分布器直径为0.4R时,传质效果最佳;膜盘到导流筒底部距离为1R时,分布器的氧传质系数最大,R为导流筒半径;微孔气体分布器适宜的气体流量为1.5m³/h,充氧能力0.14kg/h,氧利用率为34.63%,动力效率为3.35kg/(kW·h)。     

共轭双烯聚合物选择性加氢反应器技术进展

对以橡胶、弹性体为代表的含共轭双烯聚合物进行烯属双键的选择性加氢,可显著提高聚合物的稳定性;加氢反应器和反应工艺是制约加氢度和产率的关键技术之一。该文综述了目前共轭双烯聚合物选择性加氢反应器的技术进展,包括以机械搅拌反应器、鼓泡反应器、外循环反应器为代表的全混流型反应器;以填料塔和静态混合管式反应器为代表的平推流型反应器;以及各种反应器的组合技术、特殊操作方式。结合加氢体系的流体力学特征和反应动力学特征,分析了制约加氢度和产率的关键问题,总结了进一步提高加氢度和产率、降低能耗物耗的潜在途径。     

煤在等离子体热解制乙炔工艺过程优化研究

煤等离子热解制乙炔工艺是传统电石法制乙炔的潜在替代新工艺,对该工艺过程进行优化是研究的重要方向。首先建立煤在等离子体热解制乙炔反应器数学模型并进行数值模拟,然后通过反应器结构优化、采用惰性隔离气体及工作气体再循环等措施,能使煤在等离子体热解制乙炔工艺过程连续运行时间延长2倍左右,乙炔转化率提高10%左右、降低了乙炔比能耗5%左右。     

甘肃窑街末页岩低温热解的影响因素

为了提高末页岩低温热解效率,以甘肃窑街末页岩为研究对象,采用管式加热炉,研究不同热解终温、终温恒温时间、热载气体流量等热解条件对甘肃窑街末页岩热解产油率的影响。结果表明:末页岩随热解温度升高,产油率先增大后减小,540℃热解产油率达到7.95%;增加终温恒温时间,可提高产油率,恒温时间超过30 min末页岩热解产油率增大不再明显;热载气体流量增大,有利于热载气体对页岩油的携带,载气流量超过300 m L/min热解产油率趋于稳定。最优热解试验条件下原料单独热解的产油率、产水率、产气率比铝甑试验的产率有所提高。     

喷流-移动床RDF热解燃烧温度和气体分布

根据RDF（Refuse Derived Fuel）先部分燃烧部分热解然后再气相燃烧的设想,设计了下部为喷流-移动床热解室、上部为气相燃烧室的两段反应器,对实验室中制备的RDF在该反应器中进行部分燃烧部分热解然后气相燃烧的性质进行了研究. RDF颗粒连续加入到热解室中,实现了在少量空气作用下部分燃烧并在较低温度下部分热解,热解气体与二次空气在上部燃烧室中高温燃烧.主要考察了喷动气量,水平辅助气量和二次气量对反应器温度分布以及气体产物分布的影响.     

聚四氟乙稀废料的热解实验

在自制的管式热解反应器中进行填充PTFE废料（含45％不锈钢粉）热分解实验,考察了废料的热解过程及主要因素的影响。结果表明,热解终温、终温持续时间、升温速率、粒径大小和氮气（热解气氛）气速对废料热解过程有影响,其中前3个因素的影响最为显著。对此影响显著的因素进行正交实验设计,得出最佳实验操作条件：热解终温550℃、热解终温持续时间20min、升温速率15K／min。在该操作条件下聚四氟乙烯废料热解产物有四氟乙烯、六氟丙烯和八氟环丁烷。产物可直接用于六氟丙烯的生产应用。     

聚四氟乙烯废料的热解实验

在自制的管式热解反应器中进行填充PTFE废料(含45%不锈钢粉)热分解实验,考察了废料的热解过程及主要因素的影响.结果表明,热解终温、终温持续时间、升温速率、粒径大小和氮气(热解气氛)气速对废料热解过程有影响,其中前3个因素的影响最为显著.对此影响显著的因素进行正交实验设计,得出最佳实验操作条件:热解终温550 ℃、热解终温持续时间20 min、升温速率15 K/min.在该操作条件下聚四氟乙烯废料热解产物有四氟乙烯、六氟丙烯和八氟环丁烷.产物可直接用于六氟丙烯的生产应用.     

生物质在管式炉中的热解试验研究

对锯末、蔗渣、稻壳、纸屑等四种生物质在管式加热炉中进行了热解实验研究,分别在两种升温模式下,以及有无石灰石作为催化剂的条件下进行了对比实验研究。实验结果表明,四种生物质在15℃/m in升温速率下热解所得气体产物流量随温度变化规律相似,气体流量在200℃~400℃最大。初始热解温度对热解气体产物的流量影响显著。在加入石灰石作为催化剂后,生物质热解液体产物量明显减少。     

解决氯乙烯转化器蚀漏问题的途径

对电石法中氯乙烯转化器长期以来存在腐蚀泄漏的老大难问题进行了分析并提出了改进管式反应器的三点意见，再由此推出双管板管式反应器和冷管式触媒床反应器。     

高粱秸秆热解产物的研究

研究了热解温度、气体流量、加热速率和保温时间三个操作因素对高粱秸秆热解产物(生物油和残炭)分布的影响。结果表明,对高粱秸秆热解产物的分布有很大影响的因素是热解温度和气体流速。在热解升温速率为10℃/min、热解温度为450℃,氮气流速为100mL/min、保温时间为1h的条件下,液体收率最高。     

采用氢压下两段热处理工艺由煤制取化工原料

在一个反应器中,对英国煤种所进行的两段加氢热解(在该反应器的一个区段内将煤加热、而在另一个单独的等温区段内使挥发物热解)的研究表明:在高挥发性烟煤中有40％的碳可转化成三种在工业上具有重要意义的化工产品,即甲烷、苯和乙烷。模型化合物的加氢热解表明:在氢压下多环芳烃裂解的主要产物物是苯。