煤低温氧化热解的热分析实验研究

在热分析动力学的基础上,对阳泉煤样运用同步热分析仪进行150℃下的氧化以及热解实验,得出该煤样相应的TG-DSC曲线。通过两者的TG-DSC曲线,对比分析煤样的热量释放情况,并结合曲线设定多项式形式的机理函数以分析其动力学特性。实验研究得出:该煤的低温氧化过程较之热解过程是个明显的氧化放热过程;该煤低温氧化和热解过程的最佳机理函数都为多项式,并且相应过程中的TG曲线和DSC曲线适用于同一个机理函数,这与一般所定义的机理函数不同;热解过程较之氧化过程所需的表观活化能较大,相同条件下较易发生煤的氧化自燃。     

城郊乡村生活垃圾衍生燃料热解特性研究

将城郊乡村生活垃圾加工成粒径6.0 mm左右的垃圾衍生燃料(RDF),采用热重(TG)分析和红外光谱等研究其热解特性.结果表明:(1)在RDF挥发分阶段和生物质挥发分阶段,助燃添加剂处于活泼分解阶段,加入了30％(质量分数)秸秆、玉米芯等生物质作助燃添加剂后的RDF(以下简写为混合RDF)分子碎片正发生内部氢重排,总体挥发分产物较多,并且有明显的二次裂解,失重提高到4.85 mg,失重率约提高12％.在RDF与生物质重叠的碳固定阶段,助燃添加剂失重率有一定提高,热重微分(DTG)峰值速率增加,为RDF碳固定阶段的进一步热解提供了良好的支持.(2)快加热产气速率均大于慢加热.(3)热解终温越高,越有利气体析出.(4)RDF的热解固体产率随着热解终温的升高而降低,在850℃时为31.9％;热解气体产率随着热解终温升高而迅速升高,在850℃时可达49.8％.(5)根据红外光谱图,城郊乡村生活垃圾加工成的RDF中所含的氯元素基本上以HCl形式释放.(6)一级动力学反应可以准确地描述物料热解过程.     

城市污泥热解中试系统集成一体化研究及运行效果评估

为了促进城市污泥热解工艺的工程化应用,组建了污泥热解系统、热解产物分离回收利用系统、废气净化排放系统于一体较完整的热解中试装置,在实现污泥有效处置的同时也实现了高值能源回收利用。中试工况优化,较好工况为：热解时间30-40 min,热解终温450-500℃,在此条件下,干化污泥（含水率5%）减量率为50%;热值为33.8 MJ/kg的热解油产率为17.1%左右。通过对中试运行效果的评估,得出热解油和热解气两者能量或污泥炭自身能量可供干化污泥热解本身所需能量,从而为推动污水污泥热解工艺的工程化利用提供了支持。     

炼焦煤尾煤催化热解制取富氢燃料气

以炼焦煤原煤、尾煤为研究对象，采用微量热重、常量固定床实验装置对其在热解过程中的质量变化和气相产物进行了对比分析。考察了温度、6种催化剂（CaO、MgO、Fe、Ni、NaOH、A1）及其添加比例对炼焦煤尾煤热解制取富氢燃料气的影响。结果表明，尾煤中富集的无机矿物质对热解制取富氢燃料气有促进作用，单位尾煤热解H2产率要比原煤高出1．93％。温度是影响尾煤热解产气的重要参数，热解终温的上升有利于H2产量的提高，随终温800℃升高到950℃H，产量增长了32．59mL／g。在催化热解实验中，除Al和MgO对尾煤热解有抑制作用外，CaO、Fe、Ni及NaOH均对尾煤热解产H2有促进作用，以CaO和Fe效果最为明显。并且不同添加比例的CaO和Fe对热解制取富氢燃料有一定的影响。     

餐厨垃圾中典型组分的裂解液化特征研究

利用实验室规模的实验装置管式加热炉进行餐厨垃圾热解实验,实验分析了反应温度对餐厨垃圾热解产物分布的影响,米饭、白菜、猪肉、塑料和纸5种原料在最佳温度下可实现热解油质量产率的最大化,分别为45.02%、24.55%、61.19%、73.77%和24.86%。其中,米饭和白菜热解油含水率较高,可达到30%~40%,将含水率降到15%后,测定热值分别为25.51 MJ/kg和17.75 MJ/kg。塑料和纸混合热解时,塑料热解过程的放热效应可缩小纸的热解温度区间,增加热解油产量。红外光谱分析厨余热解油包含多种含氧有机物。通过气质联用仪(GC-MS)分析塑料热解油和塑料与纸混合热解油在180℃以下蒸馏出的液相产物,主要组分为烷烃和烯烃,从成分和热值分析,与汽油、柴油相近。     

废旧电路板与碳酸钙共热解脱卤的研究

采用热重分析仪和石英管式炉热解反应器，分别对以酚醛树脂为基板的废旧电路板和混合碳酸钙后的废旧电路板进行热解实验研究，着重考察了添加碳酸钙后的酚醛树脂基板废旧电路板热解特性及添加量不同对卤素脱除效果的影响。实验结果表明，碳酸钙的加入对废旧电路板的降解行为和热解油的基本组成没有明显的影响，但热解油的各组分含量有所差异；随着热解温度的提高或者CaCO₃含量的增多，卤素可以更多地由有机卤向无机卤转变并束缚在固体残渣中，由此得到较好的脱卤效果。当60%PR-WPCBs与40%CaCO₃共热解，热解油中的溴化物也减少了7.6% 。在600℃等量CaCO₃与PR-WPCBs共热解时生成75.6%无机卤，其中70.62%束缚于固体残渣中，可见达到较好的脱卤效果。     

Differences in physical properties and CO2 gasification reactivity between coal char and petroleum coke

This paper mainly investigated the physical properties and gasification reactivity of coal char and petroleum coke, separately at the high temperature pyrolysis (950–1400 °C) with slow heating rate and pyrolysis pressure of the atmospheric pressure and at the pressurized pyrolysis (the atmospheric pressure to 3 MPa) with rapid heating rate and the pyrolysis temperature of 950 °C. Some significant differences in those between coal chars and petroleum coke were found. The high temperature pyrolysis caused more easily the graphitization of petroleum coke than that of coal char, especially in the higher temperature range. The increasing pyrolysis temperature resulted in the decrease of surface areas of coal char and the increase of surface areas of petroleum coke. As the pyrolysis pressure was elevated from the atmospheric pressure to 3 MPa, surface areas of petroleum coke initially increased and then decreased, while those of coal chars presented an opposite tendency. The increasing pyrolysis temperature was adverse to the gasification activity of coal chars and was favorable for the gasification activity of petroleum coke. Also, the effects of the pyrolysis pressure on the gasification activity of coal char and petroleum coke were significantly different. The gasification activity of petroleum coke was obviously lower than that of coal chars, and even lower than that of the natural graphite.     

石灰预处理和干发酵对稻草热解特性影响

深入研究生物质热解有助于热解机理的理解,利用热重分析来探讨石灰预处理和干发酵对稻草热解特性的影响。结果表明:预处理使木质素和半纤维素含量增加,而干发酵使VS、半纤维素和纤维素含量降低;预处理和干发酵改变稻草热解特性,但未改变稻草的热反应机理;热解一级动力学方程很好模拟稻草热解的主失重阶段,稻草热解活化能数值为42.3～47.8 kJ/mol,属于正常范围;预处理降低反应活化能,而干发酵增加反应活化能。这为秸秆及其干发酵残渣的气化提供了重要的设计依据。     

Production of a refined biooil derived by fast pyrolysis of chicken manure with chemical and physical characteristics close to those of fossil fuels

The chemical and physical properties of raw biooils prevent their direct use in combustion engines. We processed raw pyrolytic biooil derived from chicken manure to yield a colorless refined biooil with diesel qualities. Chemical characterization of the refined biooil involved elemental and several spectroscopic analyses. The physical measurements employed were viscosity, density and heat of combustion. The elemental composition (% wt/wt) of the refined biooil was 82.7 % C, 15.3 % H, 0.2 % N and 1.8 % O, no S. Its viscosity was 0.006 Pa.s and a heat of combustion of 43 MJ kg^?1. The refined biooil fraction contains n-alkanes, ranging from n-C₁₄ to n-C₂₇, alkenes varying from C_10:1 to C_22:1, and long-chain alcohols. The refined biooil makes a good diesel fuel due to its chemical and physical properties.     

磷酸活化-微波热解法制备污泥吸附剂

以污泥吸附剂的碘值和其对铬的吸附去除效果为考察指标,对制备污泥吸附剂的各种影响因素进行全面考察和分析。结果表明,其最佳制备工艺条件为微波功率550 W,微波辐照时间330 s,磷酸浓度为40%及磷酸与污泥原料的液固比为2∶1,空气氛围中制备的吸附剂SAA的性能要稍优于氮气氛围中制备的吸附剂SAN,但前者的得率稍低于后者,总体来讲,两者相差不大。在实际应用中可简化制备工艺,无需通入保护气体。