果壳生物质热解特性与动力学

采用热重分析仪对林产果壳生物质（澳洲坚果壳、油茶壳、核桃壳）热解特性进行了研究,利用分布活化能模型（DAEM）分析了热解动力学。热解特性研究表明：油茶壳最大失重速率最小,热解起始温度、结束温度、最大失重速率温度均低于澳洲坚果壳和核桃壳;澳洲坚果壳和核桃壳热解特征值近似;3种果壳生物质随升温速率的增加,热解过程向高温区转移。DAEM研究表明：DAEM适用于3种果壳生物质的热解动力学研究,相关系数R²在0.914~0.999之间;澳洲坚果壳热解活化能83.91~211.86 kJ/mol,油茶壳热解活化能68.64~244.49 kJ/mol,核桃壳热解活化能98.69~267.75 kJ/mol;随转化率的增加,3种果壳生物质活化能呈现相同的变化趋势,但变化幅度不同。     

利用燃烧指数分析生物质型煤的燃烧特性

分别选用焦作无烟煤、山西烟煤、陕西神木烟煤、平顶山烟煤四种原煤和其生物质型煤,通过不同煤种原煤和生物质型煤的热重分析实验,计算原煤和生物质型煤的着火、稳定燃烧和燃尽特性指数.分析得出:灰分和挥发分是影响生物质型煤燃烧特性及其燃烧特点的主要因素.     

污泥生物质混合燃料燃烧特性分析

能源危机和环境问题加速了环境友好、可再生替代能源的发展.使用热重分析方法对北方常见5种农业废弃生物质、污泥以及玉米秸秆和污泥混合燃料的燃烧特性进行了研究,并考察了混合燃料各组分间相互作用.结果表明:5种生物质燃料中玉米秸秆燃烧特性最好,污泥燃烧性能明显低于生物质;混合燃料燃烧时,分阶段展现出玉米秸秆和污泥的燃烧特性;随...     

生物质热解特性和动力学研究

利用热重分析对在氮气气氛下不同升温速率的马尾松生物质原料热失重行为进行了研究。由失重和失重速率曲线分析可知,生物质热解过程分为三个阶段。根据热重实验数据建立动力学热解模型,运用Popescu法从22种动力学机理函数中寻求裂解的最概然机理函数并计算裂解的动力学参数。结果表明,Zhuralev,Lesokin和Tempelmen(Z-L-T)方程为最概然机理函数。     

煤与生物质混合燃烧特性实验研究

生物质能是清洁的可再生能源.本文通过热分析技术,对无烟煤、玉米秸杆与废弃加工木屑两种生物质及其混合物的燃烧特性进行了实验研究.结果表明,纯煤与纯生物质在燃烧过程中表现出不同的特性,且随着生物质加入量的不同,使煤的着火性能得到不同程度的改善,并改善了煤燃烧放热的分布.混合燃烧对煤的燃烬性能几乎没有影响.     

生物质与烟煤混合燃烧特性及动力学分析研究

使用非等温热分析方法研究了生物质(麦秆)和烟煤混合燃烧的反应特性。结果表明,生物质的添加可以降低混合样品的燃烧着火温度和燃烬温度,且混合样品燃烧反应性能随着生物质混合比例的增加而提升;生物质添加质量分数为20%时,煤和生物质混合燃烧协同作用最明显。使用Coats-Redfern(CR)、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)动力学模型对混合样品燃烧活化能进行计算,其值在挥发分燃烧阶段随着生物质混合比例的增加而增加,在焦炭燃烧阶段呈现下降趋势;通过对FWO和KAS动力学模型有效性进行分析发现,FWO和KAS模型在描述混合样品燃烧动力学时存在一定的局限性,而采用适宜机理函数的CR模型更适用于描述混合样品的燃烧反应动力学,对燃烧机理的分析也印证了动力学的分析结果。     

生物质与煤混烧燃烧特性研究

利用TG-DTG热分析技术对煤、生物质及二者混合物的燃烧过程进行分析,研究了煤种、生物质、生物质添加比例、升温速率及氧气流量等因素对燃烧特性的影响.结果表明,生物质的着火特性、燃尽特性和燃烧性能明显优于原煤;添加生物质可以改善原煤的燃烧特性,随着生物质添加量的增加,燃烧性能改善越显著;升温速率增加,着火特性指数和综合燃烧特性指数升高,燃尽性能降低;增加氧气流量,可以显著改善燃料的燃烧性能.     

生物质催化热解特性和动力学研究

利用热分析技术对氮气气氛下不同升温速率下马尾松生物质试样的热解过程和以Na2CO3为催化剂的催化热解过程进行了研究。结果表明,Na2CO3催化剂可使生物质的主要热解区向低温区移动,而最大失重速率减少。根据热重实验数据,运用Popescu法对马尾松热解和催化热解动力学进行了研究。结果表明,Z-L-T方程为热解和催化热解的最概然机理函数,并计算出其相应的热解动力学参数。     

生物质型煤的燃烧特性和影响因素

利用热分析仪和自行设计的实验台研究了生物质型煤的燃烧特性.结果表明:无烟煤生物质型煤中生物质分解释放速率快于烟煤生物质型煤,且无烟煤生物质型煤出现两个放热峰,分别为生物质分解、挥发分燃烧和固定碳分解所致,而烟煤生物质型煤仅一个放热峰.原料煤煤种和炉膛温度对生物质型煤的燃烧特性有明显影响,烟煤型煤燃烧特性优于无烟煤型煤;炉膛温度越高,生物质型煤燃烧失重率越大.     

生物质型煤燃烧特性概述

分析了生物质型煤的结构特点和燃烧特性及其影响因素,得知生物质可以增加型煤挥发分产率和改善型煤结构,从而影响型煤燃烧特性,使其燃烧特性优于普通型煤。因此,生物质的加入改善了型煤的燃烧特性,有利于型煤技术的推广应用。     

基于非等温热重法的煤焦燃烧特性及反应动力学

利用非等温热重法研究了由津凯褐煤、万泰烟煤、冀中能源无烟煤和骊达宁无烟煤4种煤在不同变质情况下制备所得煤焦的燃烧特性,利用随机孔模型(RPM)、收缩核未反应芯模型和体积模型模拟了煤焦燃烧反应过程. 结果表明,煤焦燃烧性能与煤粉变质程度、灰分含量和升温速率有关;降低煤粉灰分含量、提高升温速率能够明显加快煤焦燃烧速率,缩短燃烧时间. 动力学计算表明,RPM模型表征煤焦燃烧效果最优,由其所计算的4种煤焦的表观活化能分别为55.74,88.26,84.27和101.30 kJ/mol.     

生物质燃烧过程中Cl及碱金属逸出的化学热力学平衡分析

采用化学热力学平衡分析方法,研究了秸秆、树皮、木屑、废木和橄榄渣5种生物质在400~1600 K温度范围和空气过剩系数分别为1.0, 1.2和1.4的燃烧条件下Cl及碱金属K和Na的化学平衡组成及浓度,讨论了其排放特性. 结果表明,空气过剩系数对生物质燃烧过程中Cl及碱金属K和Na的逸出影响较小;燃烧过程中含Cl组元主要以KCl(s), HCl(g), KCl(g), (KCl)2(g)和NaCl(g) 5种物质在800~1000 K温度范围进行固-气态转换;当燃烧温度大于850 K时,K和Na碱金属则主要生成KOH(g), KCl(g), (KCl)2(g), K2SO4(g), Na(g), NaOH(g), Na2SO4(g)和NaCl(g). 最大程度减少5种生物质在燃烧过程中含Cl及碱金属K和Na组元的产生和逸出量的最佳反应温度为850 K以下;高于900 K时,Cl及碱金属等气态物质则会大量生成.     

随机孔模型应用于煤焦燃烧的动力学研究

采用热重法研究煤焦在变温和等温条件下的燃烧过程,分析升温速率和温度对煤焦燃烧行为的影响,用随机孔模型(RPM)研究煤焦的燃烧失重过程,得到了煤焦燃烧变温和等温动力学方程. 实验结果表明,变温实验中,随着升温速率的增加,煤焦燃烧的失重曲线向高温方向移动,最大燃烧速率增加,升温速率由5℃/min增加到20℃/min时,最大燃烧速率由3.2%/min增加到11.3%/min;等温实验中,随着燃烧温度的提高,煤焦最大燃烧速率增加,燃烧温度由510℃增加到630℃时,最大燃烧速率由2.1%/min增加到8.3%/min,煤焦燃烧性能得到改善. 动力学计算结果表明,RPM能较好描述煤焦变温和等温燃烧过程中煤焦转化率与温度和时间的关系,煤焦变温和等温燃烧的表观活化能分别为84.27和64.16 kJ/mol.     

生物质颗粒燃料燃烧特性及其污染物排放情况综述

对生物质颗粒燃料燃烧特性及燃烧过程中污染物排放情况进行了综述,总结了燃烧过程、点火及燃尽特性和结渣特性;着重探讨了燃烧过程中氮氧化物、二氧化硫、颗粒物及氯化物、二噁英、多环芳烃等污染物的排放情况,提出了降低各污染物排放量的可行性方法;并根据我国生物质颗粒燃料的特点,对今后的研究方向进行了展望。     

煤与浒苔混合燃烧过程分析及动力学研究

为了满足电力需求,缓解煤炭短缺矛盾,采用ZTC-B型综合(同步)热分析仪对大同无烟煤与大同烟煤分别与浒苔混合燃烧过程进行了热重分析,并对其进行了动力学分析。结果表明:煤与浒苔单独燃烧及混合燃烧过程均可以划分为三个阶段,掺烧时随着浒苔质量分数的增加,主要燃烧阶段活化能升高,综合燃烧特性指数变小;大同无烟煤掺烧25%的浒苔时,二者存在明显的协同效应,相对值可达35%,大同烟煤掺烧25%的浒苔时,二者在480℃左右存在一定的抑制作用,相对值可达-11%;动力学分析表明:采用2个连续一级反应模型,可以很好地描述其掺烧过程,活化能和指前因子存在动力学补偿效应。     

生物质烟梗热解和燃烧特性研究

以生物质烟梗为材料,对其燃烧特性进行了研究。采用热重分析仪同步热分析技术考察升温速率和粒径对生物质烟梗的热解反应和燃烧反应的影响。在热解反应和燃烧反应中升温速率对生物质烟梗的燃烧特性指数的影响规律大致为S_n(20 K/min)>S_n(15 K/min)>S_n(10 K/min)>S_n(5 K/min),但粒径为0.425 mm烟梗在在热解反应时燃烧特性指数随升温速率变化S_n(20 K/min)>S_n(15 K/min)>S_n(5 K/min)>S_n(10 K/min),燃烧反应时随升温速率的变化S_n(15 K/min)>S_n(20 K/min)>S_n(10 K/min)>S_n(5 K/min);同时考察粒径对燃烧特性指数的影响得出S_n(0.180 mm)>S_n(0.250 mm)>S_n(0.425 mm)。用Ozawa法计算生物质烟梗的表观活化能,得出生物质烟梗热解反应时的活化能大于燃烧反应时的活化能。     

麦秆与麦秆成型块燃烧特性研究

利用热分析法(TG-DTG)对麦秆和麦秆成型块分别在10、20和30 ℃/min的升温速率条件下的燃烧特性进行了研究,考察了其燃烧过程、着火温度、燃尽温度,计算了综合燃烧特性指数,并进行了燃烧动力学分析。结果表明:麦秆和麦秆成型块的着火温度在250～260 ℃左右,随着升温速率的增加而增加;综合燃烧特性指数明显高于煤。麦秆和麦秆成型块的燃烧反应遵循燃烧动力学的基本方程,属于一级反应。     

生物质热裂解动力学的研究进展

综述了目前国内外生物质热裂解动力学在实验和理论方面的研究进展。着重介绍了生物质快速热解动力学模型小型装置的研究现状及特点,并对其进行了对比分析,阐明了该类反应器开发、设计及操作优化的关键。同时,也对现有的生物质热解模型作了归类和对比分析,指出了今后的研究方法和发展方向。     

松木屑生物质热解特性研究

以氮气为载气,采用热重分析仪对松木屑进行热解实验,考察了载气流速、升温速率等对松木屑热解过程的影响,求解了热解表观动力学参数。研究表明,松木屑的热解过程分三个阶段,主要热解温度为200～450℃,600℃后热解反应基本完成;载气流速对热解反应影响较小,升温速率对热解反应影响较大;松木屑热解表观活化能在40～70 kJ/mol范围内。