生物质燃烧中硫氧化物和氮氧化物生成机理研究

生物质直燃发电的规模化使生物质燃烧过程中产生的污染物问题受到越来越多的重视。硫氧化物和氮氧化物作为两种主要的大气污染物,严重危害自然环境。结合生物质中硫赋存形式,对温度、灰成分等条件对生物质燃烧过程中硫迁徙的影响以及生物质的自身固硫特性进行了研究。对于氮氧化物的生成,研究主要集中在热解过程氮氧化物前驱物(NH3、HCN、HNCO等)的生成上。结合生物质氮赋存形式,对温度、燃料种类、升温速率等条件对氮氧化物前驱物生成的影响,以及对挥发分燃烧过程中氮氧化物的生成机理进行了综述。     

生物质热解氯的析出机制研究

以稻草为主要研究对象,以含氯生物质模化物为对照,通过管式炉、热重红外联用以及理论计算,对生物质中无机氯的热解析出机制进行探索。管式炉热解试验表明:低温下(200~600℃)稻草和模化物中的KCl可以与活性基团反应而析出HCl;灰成分对低温条件下氯析出的过程可能有催化促进作用;模化物中的氯在高温区(>600℃)主要以气态碱金属氯化物形式析出。TG-FTIR试验表明:稻草热解脱挥发分过程与HCl的析出之间存在直接的关联;管式炉稻草热解过程在较低温度条件下析出的Cl是HCl;在高温区,碱金属氯化物和灰成分SiO2之间未发生显著的化学反应。理论计算表明:生物质中的Cl是以碱金属氯化物形式存在的;碱金属氯化物在高温下(>700℃)主要以蒸汽态进入气相;碱金属氯化物与SiO2的反应在高温下(800~900℃)可以进行。     

热重-红外联用分析垃圾衍生燃料的热解特性

利用热重红外分析仪(TG-FTIR)研究了两种不同垃圾衍生燃料(RDF)的热解特性。研究发现,尽管两种RDF的来源不同,但却具有相似的热解特性,其热解过程主要分为3个阶段:生物质组分(220～430℃)、塑料类物质(430～520℃)以及无机碳酸盐(>650℃)的分解。利用Coats-Redfern法,求得了RDF热解前两个阶段的表观动力学参数,计算结果表明高温段的反应活化能要高于低温段。通过FTIR对RDF热解析出的气体进行了在线分析,发现两种RDF热解过程中的气相产物析出规律基本一致,析出的气体主要包括H₂O、CO₂、CO以及CH₄等烃类。HCl在低温阶段(230～400℃)即析出完毕。相比之下,NH₃开始析出的温度较高(260℃),并且整个析出温度范围较广,高温下仍有少量析出。SO₂在热解条件下仍有相当量的生成,其析出主要集中在300～600℃的温度范围内。     

TG-FTIR分析煤在1000℃～1500℃的热解特性

基于热重-红外联用分析仪(TG-FTIR)研究了煤在N2气氛下终温1 500℃的热解特性。结果表明,煤主要有2个明显的失重阶段(400℃~600℃和1 000℃~1 500℃),在1 000℃~1 500℃温度段的失重率12.27%。结合红外图谱分析得,煤在1 000℃~1 500℃温度段主要有CO_2、CO和CH_4析出。利用Coats-Redfern方法求得煤主要热解阶段的动力学参数,结果表明,一级反应能较好地描述煤的热解过程,低温段的活化能(84.42 k J/mol)高于高温段的活化能(64.06 k J/mol)。     

轧钢油泥与聚丙烯共热解特性及产物分布

为探寻轧钢油泥与聚丙烯高质化利用的途径,采用热重分析仪和管式热解炉,研究了轧钢油泥与聚丙烯不同混合比例下的共热解行为及热解产物分布特性。结果表明：轧钢油泥与聚丙烯共热解过程中存在协同交互作用。随着聚丙烯掺混质量分数的增大,混合样品的活化能先减小后增大,但远低于两者线性叠加得到的理论计算值。此外,随着聚丙烯掺混质量分数的增大,一方面会减少气相和固相产物产率,增大液相产物产率;另一方面也会降低液相产物中重质组分和含氧组分的相对含量。当聚丙烯掺混质量分数为0.75时,相比于理论计算值,液相产物中C₂₀~C₃₀组分和含氧类组分相对含量实验值分别降低了9.68百分点和8.60百分点;同时聚丙烯的掺混促进了轧钢油泥中羰基的裂解,使CO和CO₂产率实验值分别提高了7.18和4.86 mL/g。     

煤和垃圾衍生燃料循环流化床混烧的试验研究

分别在热重分析仪和0.5MW循环流化床燃烧系统上进行了煤和垃圾衍生燃料混烧实验。热重试验表明:混烧过程中,两者基本上保持各自的燃烧特性,同时垃圾衍生燃料的加入能显著提高煤粉的燃烧性能。循环流化床试验表明:相对于煤粉单独燃烧,混烧能使整个炉膛的温度分布更均匀;垃圾衍生燃料的加入降低了CO、NO、N2O、SO2的排放,但却大大增加了烟气中HCl的浓度;垃圾衍生燃料中的钙基物质能对SO2起到脱除作用,同时HCl的存在会促进钙基物质与SO2的反应;在混烧情况下,随着床层温度的升高,N、S、Cl等元素对气相污染物的转化率增加,同时,钙基物质对酸性气体SO2、HCl的脱除反应受到抑制,因此烟气中的NO、SO2、HCl等污染物浓度增加。     

废轮胎热裂解技术研究现状与进展

结合目前废旧轮胎资源化处理现状及研究成果,本文对热解机理、热解技术进行分析、对比,着重介绍了热解温度、升温速率、物料粒径、催化剂等工艺参数对热解产物产率的影响,分析表明Coast-Redfern积分法所得动力学模型较准确,平均反应活化能为129.5kJ/mol;现有的研究表明,热解温度对产物产率影响最大,气相产物与液相产物产率随温度升高而增加,其中液相产物产率相对较高的热解温度在500～550℃范围内,固相产物品质较高的热解温度在500～650℃范围内。其次对其固、液、气三相产物特性及应用和污染物(S、PAHs)的分布与控制方法做了归纳总结,为废旧轮胎热解技术向工业化发展提供技术依据。     

基于互联网的混合式教学实践案例分析

阐述锅炉原理课程的教学实践，采用线上线下混合式教学模式，重构教学体系，提高学生学习积极性与自主性，拓展课程深度，将知识获取、能力提升、素质提高相统一。     

含油污泥掺混废轮胎燃烧动力学研究

利用热重 红外联用分析仪（TG FTIR）研究含油污泥掺混废轮胎的燃烧特性。结果表明,含油污泥掺混废轮胎燃烧过程存在相互作用,其中掺混废轮胎燃烧在低温段（200~550℃）促进了燃烧过程,但在高温段（800~1200℃）减缓了燃烧过程。通过燃烧特性分析表明,混合燃烧可弥补由着火温度和燃烬温度带来的负面影响,促进含油污泥的燃烧。采用Coats Redfern法对混合燃烧过程进行动力学分析发现,燃烧动力学可用一级反应模型表示;由平均表观活化能分析可得,掺混废轮胎混合燃烧均较含油污泥单独燃烧的平均表观活化能小。通过FTIR分析发现,含油污泥单独燃烧,在高温段有叔丁基（tert butyl）产生,但掺混废轮胎混合燃烧,可促进tert butyl的分解;CO2主要在低温段和中温段（550~800℃）产生,但CO主要在高温段产生。     

典型区域电解锰渣的特性、环境风险及资源化利用前景分析

为探究电解锰渣的资源化利用前景,以重庆典型区域内电解锰生产企业的电解锰渣为研究对象,采用X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)和热差分析仪(TG-DTG)等对电解锰渣的元素组分、矿物质成分和形貌结构等进行分析,并结合锰渣的理化性质、浸出毒性和锰的形态提出了电解锰渣潜在的资源...