ZSR-10生物质闪速热解转化生物燃油装置的研制

在介绍生物质能开发的迫切性基础上,阐述了生物质闪速热解转化生物燃油装置的原理、总体设计及关键技术。     

建筑装璜中几种常用板材热解特性及动力学研究

对建筑装璜中几种常用板材变工况的热解行为进行了热重分析（TG）和差分热重分析（DTG）研究。通过对TG和DTG曲线的分析,深入研究了影响样品热解过程的几个重要因素：升温速率、样品粒径和试样量对热解过程的影响,通过对十种模型的比较,发现热解过程符合两阶段一级反应模型。并得出了各阶段的动力学参数、表观活化能和频率因子。     

双功能钙基催化剂催化苯酚重整制氢实验研究

采用煅烧-水化法制备钙基载体CaO-C_(12)A_7,负载金属Ni和Ce,制备得到双功能钙基催化剂NiO/CaO-C_(12)A_7和NiO-CeO_2/CaOC_(12)A_7。选取苯酚作为焦油模拟物,在实验室固定床反应器中进行苯酚催化重整制氢实验研究,研究了反应温度、S/C比对产氢性能的影响以及不同温度下钙基吸附剂对CO2的吸附差异。结果表明:以C_(12)A_7作为CaO的载体,在显著提升比表面积的同时还能改善催化剂的机械强度;助剂CeO_2的添加对提升氢气产率具有一定促进作用,而对CO_2的吸附存在一定的抑制作用;随着反应温度的升高,H_2的相对浓度总体呈现先增后减的趋势,且CO_2的吸附效果在650～700℃范围内达到最佳;当以NiO-CeO_2/CaO-C_(12)A_7作为反应催化剂时,在反应温度为650℃,S/C比为3的条件下,实验效果达到最佳,此时H2的相对浓度和CO_2吸附量分别为73.09%、112 mg/g。     

污泥基生物炭结构的共焦显微拉曼技术应用

采用共焦显微拉曼光谱仪探索不同热解温度(500~900)℃条件下所制备的污泥基生物炭结构变化的表征方法.结果表明,拉曼信号的荧光干扰与生物炭的理化特性有较强的相关性.随着热解温度升高,拉曼漂移系数减小,这与污泥基生物炭挥发分含量、H/C和O/C比变化趋势一致.其中,漂移系数与挥发分含量和H/C的相关性指数分别是0.97和0.94,其变化规律可用来准确评估生物炭挥发分含量和H/C的变化.同时,生物炭在拉曼光谱中的特征峰强度比D/G随着热解温度升高而增强,代表了污泥基生物炭无序化程度增加的过程.谷区域(V)与D峰强度比IV/ID随热解温度升高而减小,表明具有缺陷的稠合芳环结构的比例增加;另外,经分峰拟合后得到的ID1/IG1变化较小,而ID2/IG2呈增加趋势,证实了小分子侧链基团断裂形成的化合物部分沉积在炭表面,形成缺陷和非晶结构;IG1/IG2随着热解温度升高而减小,表明了炭基材料键角有序与无序比随着热解温度的升高而降低.因此,拉曼光谱可用于表征污泥基生物炭的微观结构变化,反映其结构演变规律.     

基于分步热解技术的沉积岩形态汞同位素分析方法

沉积岩中的汞及其同位素常被用于指示大规模火山活动、海洋氧化还原演变等古环境演化事件,但现有研究主要聚焦总汞含量及相应的总汞同位素组成,缺少形态汞含量及其同位素组成数据,因此无法精准判别古环境中汞的来源、沉积环境和沉积过程。本研究开发了基于热解技术的沉积岩中不同形态汞的分离和同位素分析方法。首先通过沉积岩中典型形态汞（有机质、硫化物和粘土矿物结合态汞）单一标准建立热解温度曲线,然后将上述单一标准物质混合,通过调整升温速率以及形态汞采集的温度范围和时间优化热解分离方法,收集不同温度下析出的气态单质汞进行同位素分析。结果表明,分离的有机质结合态及硫化物结合态汞的δ²⁰²Hg和Δ¹⁹⁹Hg值同参考值的平均差值分别小于0.20‰和0.03‰,因此该分离方法能有效分离上述形态汞并进行汞同位素组成分析。上述方法被进一步应用于分析天然标准物质（黄红壤、水系沉积物、海相沉积岩）的汞形态及其同位素组成,验证了该方法在自然样品中的广泛适用性。     

控氧热解过程中污染稻草生物炭的组分特性及其重金属累积特征

热解是实现重金属污染生物质无害化资源化的重要手段之一.以重金属污染稻草为原料,研究了控氧热解生物炭的组分特性及其重金属的累积特征.结果表明,低氧热解可有效利用污染稻草制备生物炭,提高重金属在生物炭中的稳定性.氮气氛条件下,稻草生物炭产率为29.4%～34.9%;可溶性有机质(DOM)以类腐殖酸物质为主,其芳香化指数(SUVA₂₅₄)随热解温度升高呈先升后降趋势;生物炭中Ca主要以CaCO₃形式存在.与氮气氛相比,10%和20%(体积分数,下同)氧气氛条件下生物炭(热解残渣)的产率分别降低5.6%～13.5%和14.9%～15.7%,但pH值提高0.5个单位以上;有氧气氛加速了热解过程中木质素组分的降解,生物炭中DOM的SUVA₂₅₄值随热解温度升高逐渐降低.随热解气氛中氧体积分数提高,DOM中类腐殖酸物质向类富里酸物质转化;生物炭中Ca以CaO形式存在,这可能是导致生物炭pH值升高的原因之一.与氮气氛相比,10%氧气氛和400℃条件下,生物炭中Cu、 Cd、 Pb、 Ni和As的可交换形态占比降低了5.2%、 3.7%、...     

废轮胎等离子体热解固体产物性质研究

等离子体热解废弃轮胎的产物包括可燃气、固体产物两部分,本文利用工业分析、元素分析、SEM扫描、XPS表面分析、NMR分析等手段考察了等离子体热解固体产物的特性,并与轮胎工业用碳黑做了对比研究。研究结果表明,废轮胎等离子体热解固体产物可作为热解碳黑进行回收利用。     

医疗废物制备木酢液及其成分分析

为了解以医疗废物为原料的木酢液制备特性和木酢液的成分,采用磁化热解装置进行调制试验,收集了热解冷凝液,并采用GC-MS对冷凝液的成分进行了分析。检测出有机酸、酚、醛、酮、酯等38种有机成分,并采用面积归一化法对主要成分进行定量分析。结果表明,医疗废物磁化热解冷凝液中的成分种类与木酢液十分接近,特别是乙酸(18.48%)与苯酚(5.15%)的含量较高,证明了依靠磁化空气热解医疗废物制备木酢液的可行性。而两者之间存在的成分差异对其功用的影响则有待进一步探究。     

焦油模型物甲苯催化重整制氢热力学模拟研究

应用Aspen Plus软件,对焦油模型化合物甲苯进行了水蒸气重整制氢热力学模拟研究。分析反应温度、水蒸气与甲苯进料比对甲苯转化率、H_2O、H_2、CO、CO_2、CH_4等产物组成的影响,得到适宜的重整反应条件,从而为焦油水蒸气重整制氢及其工程应用提供参考。结果表明:高温、高水蒸气与甲苯进料比有利于H_2生成。综合考虑,在常压下,温度为950℃、水蒸气与甲苯进料比为7时是甲苯水蒸气重整制氢最佳的反应条件。     

生活垃圾热解气化技术应用现状与展望

随着生活垃圾无害化处理和资源化利用要求逐步提高,热解气化工艺作为焚烧的有效补充受到了广泛关注。本文针对国内热解气化设施统计数据不足及应用现状不明的问题,通过网络报道、政府采购网和PPP项目数据库,对2010—2017年含"热解"和"气化"关键词的项目进行检索,对相关项目的地区分布、数量及运行情况进行了统计分析,并对技术应用前景进行了展望。共检索到项目69个,分析结果表明,我国已开展的热解气化项目中工艺类型以气化—二燃室工艺为主,70%分布在西南省份,72%的项目处理规模不超过50吨/日,项目开展数量自2016年开始呈现快速增长趋势。