稻秆燃烧动力学特性研究

通过热重分析方法研究了稻秆的燃烧过程及其动力学特性.非等温热重法的升温速率分别为20 ℃/min、30 ℃/min、40 ℃/min,加热终温800 ℃;采用空气为载气.得到稻秆燃烧的TG、DTG曲线,研究了加热速率、温度对燃烧过程的影响,建立了稻秆燃烧的反应动力学方程,由Freeman-Carroll法得到该类稻秆燃烧动力学参数,并提出了相应的燃烧机理.为燃烧稻秆锅炉的设计开发提供了理论支持.     

生物质燃烧动力学特性实验研究

采用非等温热重分析法对农作物秸秆燃烧动力学特性进行了研究。提出了秸秆挥发分析出过程的特性参数，建立了反应动力学方程；测算了反映燃烧性能的燃烧特性指数和反映生物质秸秆燃烧放热特性的差热峰面积指标。结果表明：玉米秸秆和小麦秸秆的挥发分初析温度随升温速度的增加而降低，稻秆的挥发分初析温度随升温速度的增加而增加；3种样品的活化能随升温速度的增加而降低；差热峰面积、燃烧特性指数随升温速度的增加而增大。     

稻壳燃烧实验研究及综合动力学模型

本文采用热重法对稻壳进行了燃烧实验研究，探讨了升温速率、环境氧浓度和稻壳形态对稻壳燃烧过程的影响。本文同时提出了包括水份析出、挥发份析出和炭燃烧的综合动力学模型，通过计算机优化迭代得到了稻壳燃烧动力学参数，这对于稻壳燃烧（汽化）装置的设计以及开展燃烧过程数值计算具有实用意义。     

生物质焦油燃烧动力学特性研究

对生物质焦油进行了馏程试验．采用非等温热重分析法研究了生物质焦油及其馏分的燃烧动力学过程，提出其反应动力学方程。根据试验结果探讨了焦油资源化利用的途径，为焦油的综合利用提供了重要的科学参考依据。     

玉米秸秆燃烧过程及燃烧动力学分析

采用TG-DTA-DTG热分析联用技术对玉米秸秆在不同升温速率下进行了燃烧实验.考察了着火温度、燃烧速率最大时温度、燃尽温度等燃烧特征参数.根据对不同升温速率下玉米秸秆燃烧过程的分析,用双组分分阶段反应模型能够很好的描述玉米秸秆的燃烧过程.建立了玉米秸秆反应动力学方程,得到了在不同温度区间的燃烧动力学方程和表观活化能、频率因子等燃烧动力学参数,并提出了相应的燃烧机理.     

医疗废物燃烧过程动力学研究

为开发适合我国城市医疗垃圾集中处置的医疗废物焚烧技术,对昆明市医疗废物进行了特性分析,并模化医疗废物,对纸屑、塑料、棉纱、橡胶、组织(肌肉)等试样进行了实验研究．在热重分析仪上通以流量为50 mL/ min的空气,以10℃/min的升温速率从室温连续升至1000℃,记录了试样的TG曲线、DTG曲线与DTA曲线．分析研究表明,模化医疗废物的燃烧过程可以分为4个阶段,即脱水干燥、挥发分析出和燃烧、过渡段和焦炭表面燃烧并存的过渡阶段、焦炭的表面燃烧．医疗废物具有着火温度低、燃尽率高等特点．通过对热重(TG)、差示扫描量热(DSC)曲线的深入分析,对模化医疗废物有关的燃烧动力学参数进行了研究。     

O2/CO2气氛下煤粉的燃烧规律与动力学特性

在O2/N2及O2/CO2气氛下,利用热重法(TG)进行了3种煤粉的非等温燃烧试验.结果表明:在相同O2浓度下,不同气氛并未引起燃烧规律的变化,O2/CO2气氛可以取得O2/N2条件的燃烧效果;O2浓度在40%的范围内,随着O2浓度的提高,煤粉着火点和失重峰温度降低较为明显.此外,采用普适积分法对燃烧过程的动力学参数进行计算.结果表明:不同的反应区段存在不同的化学反应机理,但气氛的改变并未引起化学反应机理的变化,同一煤种活化能E在各个工况下的差异可由"动力学补偿效应"解释,且该计算函数适合研究已有条件下的化学反应机理.     

垃圾衍生燃料（RDF）的燃烧特性研究

采用热重技术对垃圾衍生燃料（RDF）的燃烧过程进行了,探讨了RDF的燃烧特性,并由它们的微分热重曲线计算出它们的反应动力学参数并对影响反应常数的因素进行了研究,研究结果表明RDF的燃烧过程包括三个失重过程,第二失重段包括RDF中的钙化物与第一失重段燃烧释放的气体反应的过程,第三失重段为第三失重过程中生成的钙化物热分解的过程,空气流速的不同使得第三失重段的机理发生变化,而钙化物的不同也引起不同的分解温度区域,导致不同的第三失重段,RDF的燃烧过程可由三个一级反应来描述,RDF中的氢氧化钙添加量的不同导致RDF燃烧过程中第二失重过程的燃烧速率的不同,RDF燃烧过程中释放的氯大部分被RDF中的钙化物所捕获,CaCl2是RDF在燃烧过程中自身脱氯的产物。     

稻壳燃烧特性与动力学模型的研究

采用热重分析仪,在空气气氛下对稻壳的燃烧热失重状况进行了研究,并分析了四种升温速率（5,10,20,50℃／min）对燃烧特性指数的影响。利用Coats-Redfern模型,Freeman—Caroll模型和Flynn—Wall-Ozawa模型分别计算了稻壳燃烧的活化能及频率因子。实验表明：随着升温速率的升高,燃烧性能得到良好改善,但反应起始温度和终止温度由于受热滞后性影响,向高温区偏移使着火温度升高。模型计算结果表明：稻壳燃烧的表观活化能较低,升温速率对活化能的影响并不明显,Coats—Redfern模型、Freeman-Caroll模型可用于估算,Flynn—Wall—Ozawa模型可作为重要数据参考。     

稀薄氨气的燃烧特性及动力学研究

文章通过稀薄氨气在固定床反应器中的燃烧,研究了反应温度、停留时间、氨气浓度和氧气浓度对低浓度氨气燃烧特性的影响,并描述了氨气在氧气过量条件下在陶瓷蜂窝蓄热体中燃烧的动力学过程。研究结果表明:提高反应温度、延长停留时间以及增大氧气浓度和氨气浓度均可以提高NH3转化率,氧气浓度过高会促进NO生成;当反应温度为740~770℃、氨气浓度为1%、氧气浓度为15%时,氨气在陶瓷蓄热体中燃烧的活化能为253.56 kJ/mol;与氨气在自由空间内的燃烧相比,氨气在陶瓷蜂窝蓄热体中主要发生表面燃烧反应。     

玉米秸秆热解反应动力学的研究

利用热重分析法(TG)对粒径为0.28~0.60mm的玉米秸秆在5、10、20、30℃/min 4种不同升温速率下的热解反应动力学进行了研究。结果表明,秸秆的热解过程分为4个阶段,主要反应阶段在287~400℃之间,随着升温速率的增加,主要反应区间略有增加。Ozawa法计算出的玉米秸秆活化能(E)值在153~160 kJ/mol范围内,KAS法得出的玉米秸秆活化能集中在147~157 kJ/mol之间。用微分法Achar方程、积分法Coats-Redfern方程,将41种常用的固体反应动力学机理函数一一代入,再根据热分析动力学三因子求算的比较法得出玉米秸秆热解过程符合Mampel Power法则,并给出机理函数的微分形式和积分形式,反应级数为2,本研究为生物质热解装置的设计及参数优化提供了科学依据。     

O2/CO2/N2气氛下玉米秸秆混煤燃烧特性及动力学分析

以玉米秸秆和煤粉为原料,在不同原料配比,不同升温速率下,利用热重分析仪在模拟锅炉气氛下进行燃烧实验,采用Flynn-Wall-Ozawa法建立动力学模型,研究模拟锅炉气氛下玉米秸秆及其混煤燃烧的燃烧特性及其动力学,对比相同实验条件空气气氛下的燃烧工况结果表明,燃料的综合燃烧特性指数SN随升温速率的增大而成倍增长,因掺入...     

华南地区稻草的厌氧干发酵制取沼气研究

研究了经过C/N调节和白腐菌预处理后的稻草在不同温度条件下的干发酵瓶试实验,并根据瓶试实验结果以及华南地区的气候条件,进行了常温1m3罐试实验.瓶试实验结果表明在35℃条件下秸秆干发酵较为稳定,具有较高的产气率、产甲烷率及沼气质量.1m3罐试实验在常温条件下运行89d,累积产气量22.6m3,且前45d的累积产气量约占总产气量的80.4%.发酵原料产气率为570L/kgVS,产甲烷率为240L/kgVS,甲烷百分含量最高可达62%.从pH值、产气量和甲烷百分含量来看,整个发酵过程均为正常发酵.通过循环发酵液的罐试实验表明,发酵液的循环能有效避免酸中毒并提高产气率和产甲烷率,对稻草干发酵而言,循环发酵液是一种较好的搅拌方式.该工艺可为华南地区稻草秸秆的资源化利用提供依据.     

玉米秸秆干燥特性的试验研究

为获取玉米秸秆干燥机设计的基础数据，对我国北方产的玉米秸秆进行工业分析、热重分析及等温干燥特性试验研究，得到了玉米秸秆水分、挥发分的相对含量、不同升温速率下的失重曲线以及各种温度下不同含水量的失重曲线。实验结果表明：玉米秸秆干燥过程中的湿球温度应控制在150℃以下，干燥时间为20～30min。     

整包秸秆微波热解的试验研究

使用自制的微波热重分析装置,对压缩打包后的小麦和玉米秸秆进行了微波热解试验,考察了微波辐射下秸秆的热解特性和影响因素.使用气相色谱对气体产物进行了定性定量分析,考察了气体的热值,并与常规热解得到的气体产物进行了比较.结果表明:秸秆的微波热解过程可以划分为干燥、预热解、挥发份大量析出和炭化等4个阶段,物料种类和微波功率对热解过程具有重要影响.热解气体产物中主要成分为氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等.较高的氢气含量预示着秸秆微波热解可以用来生产富氢燃气,研究结果为生物质微波热解的工业应用提供了基础性数据.     

生物油热解及燃烧特性分析

对由木粉热解所得的生物油样品分别进行了氮气与氧气气氛下不同升温速率的热重分析试验.结果表明:生物油的热解分为两个阶段,第一阶段为生物油中低沸点有机物的挥发以及各组分间反应生成各类产物的过程,第二阶段为各种重组分的裂解过程;生物油的燃烧分为3个阶段,即前期的挥发与裂解和最后焦炭的燃烧过程.提高升温速率使氮气气氛中生物油样品的初始失重温度、失重峰值温度及对应的最大失重速率均有所增大,且在较高升温速率(20℃min)下,较少含炭残余物形成.随升温速率升高,生物油着火温度提高,最终失重率无变化.最后根据热重数据对热解与燃烧各段反应进行了动力学拟合.     

不同粒径棉花秆粉末压制成型颗粒燃烧动力学特性

为掌握不同粒径棉花秆粉末压制的成型颗粒燃烧的动力学特性,开展不同粒径粉末的热重分析,并将粉末压制为质量相当的成型颗粒,开展成型颗粒燃烧失重实验,并采用等温热分析的双对数方法进行动力学分析.结果表明:棉花秆粉末粒径较大时,灰分也较高,在较低温度下燃烧可形成骨架,有利于挥发分和氧气的扩散,促进燃烧速率.压制成型颗粒时,棉花...     

秸秆燃烧中温度对钾转化与释放的影响

通过对稻秆原料进行常规特性分析和EDX元素含量分析,发现钾在稻秆无机元素中占有重要地位。参考原料化学分馏法和土壤中钾的分类与测试方法,给出了对生物质原料及其燃烧产物中钾的定性与定量简易方法。通过程序控温型固定床对稻秆先进行缓慢氧化,然后以100℃为间隔从400～900℃进行成灰,并分别测试其成灰率、有效钾和全钾的份额。结合稻秆原料及其灰中钾的份额分析,进行了稻秆灰中有效钾转化与释放的计算,发现有效钾在700～800℃之间有快速的释放和形态转变。稻秆灰的XRD分析结果表明秸秆灰中钾主要以KCl、K_2SO_4形式存在,得到了钾以盐的形式进行转化与释放的机理。该文中燃烧温度对钾转化与释放的影响规律对设计秸秆电厂时的炉型选择和燃烧参数确定有一定参考价值。     

秸秆冷态压缩成型微观结构变化的实验研究

采用扫描电子显微镜,在不同压缩成型条件下对3种秸秆冷态压缩成型前后微观结构变化进行实验研究,通过秸秆原料和颗粒燃料在纵横截面微观结构变化的对比分析,得出秸秆冷态压缩成型的微观结合方式,总结出压缩成型条件对秸秆微观结构的影响规律。实验结果表明:当压缩速度取40mm/min、秸秆原料为玉米秸秆时,冷态压缩成型效果最佳。     

FeCl3对稻壳水热炭基本元素及燃烧特性影响

以稻壳为原料,FeCl₃为催化剂,利用元素分析仪和热重法研究稻壳水热炭元素结构和燃烧特性,考察水热温度、催化剂浓度对于水热炭元素结构和燃烧特性的影响。结果表明：1)随着水热温度升高,水热炭固定碳含量和热值增大,O/C和H/C原子比逐渐降低。FeCl₃的加入进一步加深了水热炭的碳化程度,但对于碳化程度影响效果,水热温度大于FeCl₃浓度;2)未添加FeCl₃时,水热炭燃烧呈双峰,且挥发分燃烧段峰值明显高于固定碳燃烧段。水热温度上升,挥发分燃烧峰值下降,固定碳燃烧峰值增加。加入FeCl₃后,固定碳燃烧范围扩大,双峰逐渐融为单峰,整体向高温区转移;3)水热温度一定时,随着催化剂浓度增大,水热炭燃烧DTG曲线由双峰变为单峰,整体向低温区转移;4)升温速率加快,导致样品着火温度、燃尽温度提高,水热炭燃烧整体向高温区转移;5)水热温度一定时,FeCl₃加入后,着火温度和燃尽温度均小幅度提前,综合燃烧特性指数S_N呈先增大后减小的趋势。FeCl