温度对生物质热解产物有机结构的影响

在管式炉上研究了生物质在不同温度下的热解过程,采用傅立叶红外光谱仪研究了热解温度对稻草热解固体产物半焦和液体产物焦油的有机结构变化的影响,用色质联用仪(GC/MS)分析了焦油的主要成分随温度的变化。研究表明,生物质的热解主要集中在200～600℃,高温有利于气体产物的析出,半焦的量及其所含的有机官能团(C=O,C=C,C-H,C-O和OH等)随热解温度的升高快速减少;焦油的量随温度的升高先增大后减小,在500℃时达到最大值,焦油中官能团的种类较稳定,但是吸收峰强度随温度的升高呈减弱的趋势。     

裂解温度对生物质热解焦油成分的影响

以锯末粉体为生物质热解焦油研究对象,研究了热解温度对焦油产量和焦油化学成分的影响规律,结果表明,热解温度为500℃时,生物质热解产生的焦油量最大,温度过高或过低都有利于焦油的减少。不同热解温度下,焦油中碳氢化合物的成分主要是芳香烃和少量的脂肪烃,含氧化合物主要是苯酚及其烷基衍生物,含氮化合物主要是吡啶、吡咯及其烷基衍生物等杂环化合物。     

热解温度对生物质半焦特征的影响

对稻壳和稻秸进行了机理性热解试验,并采用TG、SEM、EDS和XDR方法研究和分析了半焦的孔隙结构、结渣特性、氯和硫元素迁移和无机化合物晶相等物化特性的变化规律．结果表明：在500～800℃,生物质热解半焦孔隙结构的变化较大．当热解温度为1000℃时,稻壳半焦的凸面呈现熔融现象,稻秸半焦呈现熔融黏结现象．在800～1000℃,半焦中剩余的氯和硫大部分会析出;在稻壳和稻秸热解过程中,当终温为1000℃时,物相发生较大变化并且出现非晶态的无机化合物．     

镍基镁渣催化剂对生物质焦油模化物催化重整特性实验研究

采用湿浸渍法制备Ni/γ-Al₂O₃和Ni/MS(magnesium slag)催化剂,选择糠醛、甲苯、萘、芘作为生物质焦油的模化物,研究不同镍基催化剂对四类焦油模化物在固定床反应器内进行催化重整的重整特性。结果表明,Ni/MS催化剂在催化所有模化物的重整反应时,气相碳转化率和气体产率均明显高于Ni/γ-Al₂O₃催化剂。当水分子物质的量与碳原子物质的量之比为1.5时,糠醛的气相碳转化率达到最高值86.54%。X 射线衍射 (XRD)结果表明,Ni/MS催化剂上存在的多种固溶体（NiO-Fe₂O₃、NiO-MgO）形成了多种活性位点。     

催化剂粒径与质量对生物质热解焦油催化裂化反应的影响

针对催化裂化条件对生物质热解焦油处理的影响,以秸秆热解产生的焦油为原料,在固定床焦油催化裂化反应试验台上研究了催化剂作用下焦油催化裂化的过程,并对催化剂粒径和质量等参数对焦油转化效果和催化裂化产物的影响进行了分析．结果表明：减小催化剂的粒径或者增加催化剂质量能促进燃气中高热值大分子气体转化为低热值的小分子轻质气体,从而有效促进焦油裂化,提高燃气产率,降低燃气热值．     

固体废弃物热解半焦特性的研究

文中对固体废弃物热解半焦的化学成分及反应活性进行了研究,物料本身的性质、热解终温等将直接影响半焦产率、半焦中的C、H、N、S元素的残余量及半焦CO2的反应活性。另外,混合物料的半焦产率及组成与各组分单质物料在相同条件下热解半焦产率按组分比例的代数和大致相等。     

热解焦对生物质焦油催化裂解的影响

在小型固定床反应器上,以甲苯为模型化合物对生物质焦油在热解焦上的催化裂解反应进行了研究。重点考察了裂解温度、热解焦粒径尺寸、气相停留时间和水蒸气的流量对焦油的转化率和裂解气成分的影响。结果表明,高温条件下,热解焦对甲苯的裂解具有明显的催化作用。850℃时,所用的两种热解焦对甲苯的转化率分别达到了92.7%和97.0%,同时发现,较小粒径的热解焦和较长的气相停留时间更有利于甲苯的深度裂解。另外,随着水蒸气流量的增加,甲苯的转化率和气体中CO的产率均增大,但当蒸汽甲苯比(S/T)超过6.1时,继续增加水蒸气的流量,甲苯转化率并无明显地提高。     

热解终温度对生物质半焦结构特性的影响

利用固定床制备不同终温生物质半焦。对所制半焦采用热重分析仪、扫描电镜、比表面积及孔径分析仪对半焦孔隙结构、在固定床中反应过程、半焦孔隙结构变化规律等进行分析,对所得实验数据采用分型FHH方程对进行拟合计算。结果表明:热解制焦终温越高,燃烧过程中半焦碳转化率越低;所制取的终温为600℃的半焦,表面最粗糙,孔隙最大;热解制焦终温越高,半焦表面越粗糙,半焦吸附性能越强,且分形维数D_(FHH)越大。     

不同热解温度下落叶松半焦特性的演变规律

为探究热解温度对生物质半焦特性的影响规律,文章以落叶松为原料,采用管式电阻炉制取200～1 000℃的热解半焦,利用元素分析、XRD、BET、SEM等测试手段,结合碳-氢-氧相图及Scherrer方程,深入分析了热解温度对生物焦元素组成、石墨化程度、孔隙结构及表观形貌的影响。结果表明:热解温度升高,热解半焦的H/C,O/C原子比减小,芳构化程度加深,碳微晶结构更趋于有序化,片层状碳骨架结构逐渐凸显,石墨化程度增加;400℃下的半焦比表面积最高,微孔对比表面积的贡献大;300℃和500℃是热解半焦结构发生明显变化的两个特殊的温度点。     

温度对生物质固定床热解影响的研究

在固定床上研究不同温度下生物质的热解过程,采用微型气相色谱、傅立叶红外光谱仪、比表面积和孔径分析仪等研究了热解温度对棕榈壳热解气体产物的释放特性和固体残余物生物质炭的物化特性及生物质的热解机理。实验发现生物质的热解主要集中在400～700℃,高温有利于气体产物的析出,生物质炭的量及其所含的有机官能团(C=0,C-C,C-H,C-O和OH等)随热解温度的升高快速减少。在600℃时固体生物质炭有较高的比表面积和小的孔径,表面孔结构较均匀。     

稻秆热解半焦吸附能力的研究

通过研究生物质半焦对甲醛和氨的吸附,考察了热解温度和化学处理对半焦吸附能力的影响;同时采用热重分析和酸碱滴定的方法研究了半焦表面酸碱中心的强度和浓度.结果表明:升高热解温度,半焦的比表面积变大,可以吸收更多甲醛和氨;半焦经酸洗后吸附甲醛的能力明显下降,而吸附氨的能力基本不变;经碱洗后对于氨的吸附能力明显下降,而对于甲醛的吸附能力基本不变.随着热解温度的提高半焦表面酸性中心浓度下降,而碱性中心浓度基本不变.     

烟煤与油页岩热解液体产物组成及性质的研究

本文以两种烟煤和一种油页岩为原料,利用处理量为2.5 kg/h的热解实验装置进行煤与油页岩的热解实验,采用CP-3800和GC/MS分析仪分析了热解液体产物的组成及性质,实验结果表明:液体产物主要由长链烃、酚类化合物及稠环芳烃化合物等组成.在435℃、481℃、555℃时,六级煤液体产物中含量最高的分别为:长链烃、非酚含氧化合物、酚的衍生物;440℃时,造气入炉煤焦油中长链烃含量达到50.85％,油页岩在430℃时,长链烃占焦油总量的55.464％.     

热解温度对污泥热解半焦产率与特性影响的研究

利用固定床反应器对3种不同来源的污泥进行热解,研究了热解终温对污泥热解半焦产率、热值和比表面积的影响。研究结果表明：随着热解终温的提高,污泥热解半焦的产率逐渐降低;随着半焦中挥发分的减少和灰分含量的增加,半焦的热值降低;半焦的比表面积呈现先增加后降低的趋势,3种污泥在热解终温分别为900,800,700℃时获得的半焦比表面积达到最大值,分别为64．88,44．26,23．75m^2／g。     

快速外热式热解工艺对生物质热解产物的影响

焦油一直是生物质热解技术发展的瓶颈。文中研究了快速外热式热解工艺对生物质热解产物的影响。研究表明:快速外热式热解工艺可以有效地避免常规热解过程中出现的原料夹生问题,缩短从加料到开始热解的时间,减少温度上升期间焦油的产生;由于热解温度高,速度快,大分子芳香族化合物发生二次热解,支链断裂生成小分子的烷、氢等物质,提高了热解气的产率和热值;焦油中CmHn等较大分子通过热解和重整的方式变成生物质气,降低了热解产物中焦油含量;热解过程中,由于生物质炭中的芳香族化合物分解成小分子的烷烃、烯烃等进入生物质燃气中,剩余的主要是固定碳,所以生物质炭的产率较低,其它物相与灰烬的相同。     

不同催化剂下玉米秸秆热解产物特性研究

在管式加热炉中对玉米秸秆进行了热解实验研究,分别在纯秸秆热解和添加催化剂(CaO、循环流化床锅炉炉渣、炉灰)的条件下进行了对比实验研究.实验结果表明,添加催化剂后热解气中COz体积含量都有显著下降,同时,添加催化剂后热解气中可燃气成分在增加;通过实验还发现,添加炉灰能够得到最高气体产率、最低液体产率.添加炉渣能够得到最高的气体热值,与纯秸秆热解相比,气体热值提高了75.4%.     

煤的理化性质对生物质和煤共热解焦油性质的影响

将木屑分别与黑山煤、神木煤以不同比例掺混,利用自制热解干馏炉进行共热解实验。比较木屑的添加对共热解焦油、水和轻质焦油产率的不同影响,结合煤和生物质的热重分析结果与煤的13C核磁共振分析表征,探讨煤的结构、煤和生物质的热化学反应特性,对共热解焦油产率和品质的作用机理。结果表明:在一定配比范围内,木屑和煤之间的交互作用明显提高了共热解焦油中轻质组分的产率,同时热解水产率低于计算值;轻质焦油中的脂肪烃组分主要由木屑和煤热解产生的烷基自由基相互化合生成;煤热解产生的芳烃类自由基由于与生物质热解产生的羟基自由基生成杂酚化合物,从而抑制了热解水的生成。     

热解温度对依兰煤热解特性的影响分析

本论文在处理量为2.5 kg/h的热解实验装置上,分别以两种烟煤和一种油页岩为原料,考察了热解温度对热解产物产率、组成和性质的影响规律。实验结果表明,当反应温度分别为481℃、514℃、519℃时,六级煤、油页岩、造气入炉煤的焦油产率依次达到最高,产率分别为13.58%、12.54%、4.23%;在实验温度范围内,随着温度的升高,气体产率不断增加,且气体组分不断变化。     

气氛及后置催化剂对平朔烟煤热解特性的影响

为实现燥热解焦油轻质化的目的,在小型流化床上考察N2、CH4、H2气氛对平朔烟煤热解特性的影响,并在煤热解下游后置Ni基催化剂以催化提质焦油.结果 表明:H2和CH4气氛均能提高煤热解的转化率,使得热解焦油产率提升.相比于CH4气氛,在CH4气氛下后置Ni基催化剂使焦油产率提升10％,煤气产率有所增加,H2产率有所增加...     

3种过渡金属氧化物对生物质微波快速催化热解产物的影响

以3种过渡金属氧化物Fe2O3,Co3O4,NiO为催化剂,HZSM-5为载体,在微波反应器中对3种典型生物质原料松木、水曲柳和玉米芯快速催化热解。对气、液、固3相热解产物的产率计算结果表明,松木和水曲柳的热解液相产率均比玉米芯高8%左右,Co3O4/HZSM-5有利于液相产率提高,最高可达45.4%(水曲柳)。对液相成分的GC-MS分析表明,所用催化剂均对生物质原料具有良好的脱氧效果,可降低液相产物中酸、醛、酮含量。各催化剂均能大幅提高芳香族化合物产率,其中Co3O4/HZSM-5作用最为明显,最高可达49.61%(松木);且均能促进G型酚与S型酚生成结构更稳定的H型酚,NiO/HZSM-5作用尤为明显,最高产率可达31.64%(玉米芯),有利于产物的富集;Fe2O3/HZSM-5可促进定向热解,对糠醛产率具有较为明显的提高作用,其中玉米芯糠醛产率高达13.61%。     

活性污泥微波热解残余半焦吸附亚甲基蓝

采用活性污泥微波热解所得的残余半焦作为吸附剂,研究了其对亚甲基蓝的吸附效果.试验结果表明,当热解时间为15 min、热解原料中半焦添加量为10％的条件下,污泥半焦的吸附容量达到80.01 mg/g.动力学分析表明,亚甲基蓝在污泥半焦表面的吸附符合准二级动力学模型,吸附速率常数为6.83×10-4 g/(mg·min).分别用Langmuir和Freundlich等温方程对数据进行拟合,等温吸附过程能较好地用Freundlich吸附等温线描述,这表明磷在半焦表面的吸附受多种机制影响.