沼渣与木屑共热解协同效应探究

发布时间：2020-05-10 13:06

【摘要】：本文利用热重分析仪对沼渣、木屑及其共混物热解行为探究,研究发现:木屑的加入可使沼渣最大失重速率由-3.03%/min提高至-5.34%/min,相应的温度由341℃降至335℃,热解残渣由50.47%降至26.17%,木屑促进了沼渣中挥发分的析出,使沼渣的脱挥发性指数由9.5×10-8提高至4.02×10-7。共混物的计算曲线TG、DTG与实验曲线并未重叠,两者共热解存在一定的协同效应。TG曲线差值△W在220-400℃为负值,最大偏差可达9.97%/min;在不同热解速率11℃/min、20℃/min、30℃/min条件下,得到沼渣、木屑、共混物的热解活化能分别为:119.9-109.4kJ/mol、95.6-106.1kJ/mol、73.1-102.9kJ/mol,其共混热解活化能曲线在单独热解活化能曲线之下,说明两者共热解存在一定的协同效应,共混物在转化率为0.5时活化能最低。利用真空固定床反应器进行沼渣、木屑及两者共混热解实验,对其产物产率,特性分析,发现两者共热解存在明显的协同效应:该效应可使得生物炭产率降低,裂解气产率提高,裂解气中(CO与H_2组分的含量提高;利用凝胶色谱,恩氏黏度计、氧弹式量热计对生物油分析,发现共热解促进了生物油中大分子化合物的裂解,使得生物油的粘度降低,热值降低;利用Raman光谱、Boehm滴定、红外分析、SEM、气体吸附仪对生物炭进行表征,得出共热解效应可促进生物炭中大芳香环的断裂,炭比表面积增加,降低了生物炭表面含氧官能团的含量。
【图文】：

真空热解,废弃轮胎,生物炭

的有机碳材料像不同煤化程度的煤、甘蔗渣，木肩进行真空热解探究，均发现与逡逑废弃轮胎真空热解相似的规律［８６］；邋Ｍａ等对油砂进行不同真交度条＃的热裂解实逡逑验如图１－１，发现相较于于流及氮气吹扫，随着真空度的加大，加热速率对油产逡逑率的影响越来越不童要，当达到绝对真空时，油的产率与加热速率已不相关［８７］。逡逑Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ邋Ｆｕｒｎａｃｅ邋Ｔｕｂｅ逦Ｄｒａｗｅｒ邋／＜Ｔ＼逡逑＼逦Ｆｕｒｎａｃｅ邋ｙ邋ＱＯ邋Ｐｒｅｓｓｕｒｅ邋Ｇａｇｅ逡逑ｆｌ邋Ａ逦邋Ｔ邋１邋：逡逑Ｉ逦＾邋Ｆｌｏｗｍｅｔｅｒ邋逦Ｉ逦＼＼＼邋＼逡逑ｕ逦ｉ邋％１Ｌ邋＾逡逑ｒ■■■■■■＞逦．、卜逡逑—逦Ｖａｃｕｕｍ邋Ｐｕｍｐ逡逑Ｎｉｔｒｏｇｅｎ逦Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋Ｃａｎｔｒｏｌ邋Ｓｙｓｔｅｍ逡逑Ｖ邋Ｊ逡逑Ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ邋Ｓｙｓｌｅｎｉ逡逑图１－１邋Ｍａ真空热解装置不意图逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｈｅ邋Ｍａ邋ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｉｎ邋ｖａｃｕｕｍ逡逑Ｃａｏ等在真空对热解产生的生物炭进行活化，相对于常压条件，生物炭的比逡逑表面积从５０邋ｍ２／ｇ上升到１０２５邋ｍ２／ｇ［８８］；邋Ｐａｋｄｅｌ等利用真空移动床对废弃轮胎进行逡逑热裂解实验

曲线,沼渣,曲线,木屑

利用热重分析仪对热解动力学分析探究。样品在巧的l#围，加热速率分别为逡逑１０°Ｃ／ｍｉｎ，２０°Ｃ／ｍｉｎ，邋３０°Ｃ／ｍｉｎ，终温为９００°Ｃ下进行热裂解，其样品的热解曲逡逑线如图２－１。热解特征值主要包括热解的起始温度、最大失重速率与最大失重速逡逑率温度、终了温度，样品的可燃性指数和综合燃烧特性指数，脱挥发分指数。逡逑１００－１逦：逦１逦１００－，￣￣—邋邋逦，２逡逑６邋ＴＧ邋￣￣＂Ａ邋ｉＣ逦ａ邋＇邋°ＴＧ．逦ｇ0．ｂ邋｜逦＇逦ｂ邋’邋ＤＴＧ逡逑Ｉ９０．逦：０（％＿逦８０：逦：0（＿逡逑７°．逦２邋ｉ邋－逦＼逦－逡逑６０－邋＼邋？邋５0－邋＼逡逑＼邋ｙ逦■邋－ｓ逡逑，逦＼、逦？逦４０－逡逑５０－逦＼逦－４逦，，逦Ｉ逡逑＼邋．逦３0－逦＂逡逑４0－逦［Ａ逦－－５逦２0．逦Ｖ邋＾逡逑、Ａ逦■逦－邋－１０逡逑３０邋ｉ邋｜邋ｉ逦ｉ￣ｉ￣ｉ￣ｉ逦ｉ￣ｉ￣ｉ￣ｉ逦ｉ邋１逦ｉ￣ｎ￣１逦ｉ￣１邋￣逦扣邋１邋ｉ邋１邋ｉ逦１邋￣ｉ￣１邋￣ｉ￣１邋￣ｉ￣１邋￣ｉ逦１邋ｉ逦１邋￣ｉ￣■邋￣ｉ￣１邋￣逡逑
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK6

【相似文献】