以TG-FTIR分析煤与油棕榈空果串富氧混烧特性

棕榈空果串(EFB)作为一种生物质废料,如能将其回收利用作为锅炉燃料将具有极大潜力。本研究利用TG-FTIR分析Adaro煤与生质料EFB在富氧混烧工况下的特性。热重分析仪记录样品在加热过程中的重量损失,而FTIR则分析其释放的气体产物。该实验将Adaro coal+30%EFB样品在18%O₂/82%CO₂、Air(21%O₂/79%N₂)、21%O₂/79%CO₂、30%O₂/70%CO₂四种工况下进行燃烧。每组实验均是以升温速率10°C/min从40°C加热到900°C。TG热重分析表明与O₂/N₂工况相比,O₂/CO₂条件下CO₂气体对燃烧有抑制作用,且富氧燃烧工况下氧浓度越高,燃烧特性越好。FTIR分析释放的气体主要是CO₂,CO和H₂O。实验最后也使用了SEM和EDS进行残留固体分析。     

传统热源与微波热源热解污泥特性的TG-FTIR分析

为了解不同热源作用下污泥的热解特性,实现污泥的资源化,采用TG-FTIR联用的分析方法对不同升温速率下污泥传统热解的失重特性和产物生成特性进行了研究,并与污泥微波热解对应的实验数据比较,探讨微波热解污泥的主要过程及特点.结果表明:微波热解的热重曲线与100℃/min升温速率的热重曲线相似,与缓慢热解时的3个阶段相比发生一定的交错.碳氢化合物热解过程中的脱羧基作用产生CO2,烷烃热裂解产生CH4,而未挥发的水分、CO2与污泥中焦炭的反应是CO的主要来源.微波热解条件下,微波能强吸收物质活性炭对CO和H2的产生有很大的贡献.     

添加剂抑制CaSO4高温分解的TG-FTIR研究(Ⅱ)碳酸盐系列

如何提高固硫产物 Ca SO4高温的热稳定性 ,从而提高以钙基固硫剂为主固硫剂的高温固硫率 ,成为燃中固硫的关键问题 .采用 TG- FTIR联用技术 ,在线测定了各种碳酸盐添加剂对固硫产物 Ca SO4在高温下 ( 1 0 0 0℃～ 1 45 0℃ )热稳定性的影响规律 .结果表明 ,添加一定比例的Na2 CO3 ,Ba CO3 ,Sr CO3 和 Mg CO3 对固硫产物 Ca SO4晶体在高温下的分解有明显的抑制作用 .     

聚氯乙稀在热处理过程中氯释放特性的研究

采用热重-傅立叶变换红外光谱仪(TG-FTIR)和管式炉系统等手段，对聚氯乙稀(PVC)热处理过程氯释放特性进行了定性和定量分析，研究了PVC中氯在热处理过程中的行为及其影响因素．结果表明，在着火点以前的低温阶段PVC燃烧和热解气氛下的热失重特征基本一致；随着温度的升高，PVC的氧化速度远远大于其热分解的速度，PVC的热处理过程可明显分为两个阶段，发生在小于400℃范围内为第一失重阶段，主要是HCl的释放，其失重率为60％左右，HCl开始释放的温度随着升温速率的增加而有所提高；PVC热分解的第二阶段是产物具有一定随机性的无规降解，把PVC加热至500℃并恒温30min能脱出其中95％以上的氯。     

城市生活垃圾燃烧和热解特性的研究

利用红外一热重联用技术研究了模化城市生活垃圾(model—municipal solid waste，MMSW)的热解和燃烧特性。结果表明，MMSW在低于300℃时热解和燃烧的失重特性基本一致，升温速率对热解固体残渣的产率有影响。利用分峰拟合处理技术对：MMSW热处理过程的DSC曲线进行分析，发现MMSW燃烧和热解基本上是所含物质失重特性的叠加。对MMSW热处理过程进行动力学分析计算，得出MMSW热解、燃烧的反应级数在1～2之间，平均活化能在30～50kJ／mol。同时还对热解和燃烧过程逸出气体的红外图谱进行了分析和对比。     

基于组分协同效应的造纸厂固体废弃物热解特性研究

为了明晰真实组分比例下实际造纸固废的热解特性以及组分间协同效应对热解行为的影响,通过人工分拣确定实际造纸固废的真实组分比例,进行了TG-FTIR和Py-GC/MS实验,并结合DG-DAEM动力学分析,系统地研究了组分协同效应对造纸固废热解行为及其主要热解产物分布的影响机制。结果表明,组分协同效应对实际造纸固废热解过程具有显著影响。组分协同效应不仅有利于造纸固废热解过程中挥发分的释放,还可以有效促进CH₄小分子的生成。进一步的动力学分析表明,造纸固废混合样品热解过程中降解反应更占优势。此外,在不同温度下,混合样品主要液态热解产物分布中碳氢化合物相对含量的实验值总是高于其理论值,而总的含氧组分的相对含量的实验值总是低于其理论值,混合样品组分间的协同效应有利于热解产物中含氧组分的脱氧以及向烃类产物的转化。     

利用TG-FTIR系统研究氧气浓度对污泥干化焚烧的影响

利用TG-FTIR系统,分析了污泥在升温过程中的质量变化,以及氧气浓度对失重过程和气体释放的影响.研究结果表明:污泥的失重过程可分为四个阶段,即水分蒸发-有机质挥发和分解-有机质分解和燃烧-碳燃烧;氧气浓度越大,有机质挥发和分解速率越大;本次实验中氧气浓度为17.65％的气氛下,污泥中有机质能够完全分解或燃烧,释放的气体量最大;在氧气浓度为6.67％和12.65％的气氛下,污泥中的部分有机物并不能完全分解和燃烧.     

油页岩热解的FG-DVC模型

为研究油页岩结构与热解反应性之间的关系,在TG-FTIR分析仪上对甘肃油页岩在不同升温速率条件下（5、20、50℃·min^-1）进行了热解实验研究,对CH₄、CO、CO₂、H₂O和页岩油进行了定量分析,并采用非线性最小二乘拟合方法求解各组分析出的动力学参数,同时采用基于燃料化学结构的FG-DVC模型对各组分的析出过程进行了模拟。结果表明：油页岩的脱挥发分过程主要发生在200～600℃之间;油页岩中有机质所含官能团以脂肪烃为主;由于各官能团活性不同,导致气态产物的析出有先后顺序;由非线性最小二乘拟合方法获得的各种产物析出的活化能E分布在188～239 kJ·mol^-1之间,而指前因子A在10⁹～10¹³ s^-1之间;各产物的FG-DVC模拟结果与实验数据较为相符,这说明用FG-DVC模型来描述甘肃油页岩的热解脱挥发分过程是比较合适的。     

麦秆酶解残渣热解特性及动力学分析

对比分析了麦秆及其酶解残渣的基础物化特性,利用热重−红外联用技术研究了酶解残渣的热解反应过程及其主要气体产物的析出特性,并用混合反应模型计算了酶解残渣热解过程的表观动力学参数。结果表明,麦秆酶解残渣是一种富含木质素的高灰分、低热值的生物质原料,与麦秆原料相比,其热解过程相对平缓,主要失重温度区间为200℃ ~ 800℃,最大失重峰为350℃,与木质素的热解特性相近;提高升温速率可以使酶解残渣热解反应剩余产物质量明显减少,最大失重速率提高;热解主要气体产物中CH4析出的温度区间为400℃ ~ 700℃,CO和CO2在380℃、450℃和650℃都存在析出峰。动力学分析结果表明,酶解残渣热解过程在低温区（200℃ ~ 350℃）和高温区（350℃ ~ 800℃）分别遵循一级和二级反应动力学规律。     

TG-FTIR Study on the Pyrolysis Properties of Lignin from Different Kinds of Woody Biomass

Pyrolysis properties of lignin separated from four different kinds of wood(fir, larch, poplar, and eucalyptus) compared with commercial lignin were investigated using a thermogravimetric analyzer coupled to a Fouriertransform infrared spectrometer(TG-FTIR). Kinetic parameters of lignin thermal cracking reaction, such as activation energy and pre-exponential factor, were calculated using a three-dimensional diffusion model. The carbon residue rate and activation energy of softwood lignin were higher than those of hardwood lignin, showing that the decomposition of the former is relatively more difficult than that of the latter during pyrolysis. The distinct characteristic peaks of small-molecule gases and oxygenated chemicals such as ethers, phenols, acids, aldehydes, and alcohols were observed near the maximum weight loss rate by analyzing the 3D IR spectrum of the gas phase products. The formation routes of the main gaseous products were discussed, and the following order of releasing amounts was noted: CO_2CH_4H_2OCO. It is believed that these results will provide valuable information for the thermo-chemical conversion process of lignin from the point of view of feedstock.