生物质与煤炭共热解特性及协同作用的研究
发布时间：2021-06-26 04:47
能源是人类社会生存与发展的物质基础。生物质资源与煤炭资源都是我国能源的重要组成部分，并且二者有许多相似的性质，将生物质与煤炭以共热解及共气化的形式进行利用符合我国的能源特点，可以缓解能源紧张，改善环境条件，提高生物质资源的利用率。研究生物质与煤炭在共热解过程中的热解特性以及二者协同作用的大小可以为更好地共同利用这两种资源提供一定的理论基础。本文以稻壳与褐煤为原料，采用多种方法对二者按照不同比例进行共热解时的热解特性及协同作用进行分析。本论文主要内容和研究成果归纳如下：1、利用热重分析方法对稻壳与褐煤单独热解及共热解过程进行分析。结果发现，稻壳与褐煤单独热解过程中主要热解阶段的温度范围有相互重叠部分，所以二者存在发生协同作用的可能性；稻壳与褐煤按照2:8比例进行共热解时，热失重程度有所加深，推测该条件下二者协同作用最明显。不同升温速率对热解过程有一定的影响，在较低升温速率条件下，稻壳与褐煤相互作用时间增加，协同作用相对较明显。利用TG-DSC对稻壳与褐煤单独热解及共热解过程的热量变化进行分析。结果发现二者共热解时的吸放热规律与单独热解过程有所不同，在共热解过程中的高温阶段需吸收大量热量；...
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
图 2-2 热解过程 DSC 曲线Fig.2-2 DSC curves of pyrolysis.3.3 稻壳与褐煤共热解过程的热失重分析（10 K/min）同样利用 STA-409-PC 型同步热分析仪对不同混合比例下的稻壳与褐煤共热解过行分析，表 2-2 中列出了升温速率为 10 K/min 时不同混合比条件下的共热解特征参表 2-2 中可以看出共热解过程的热解起始温度与最大热失重速率对应温度都相差不稻壳热解起始温度相近；但共热解过程的热解终止温度却随混合原料中稻壳所占比下降而呈现上升趋势。这主要是因为稻壳热解过程比褐煤热解过程更为剧烈，所以料进行混合共热解时热解特性中的热解起始温度与最大热失重速率对应温度与稻壳。在相同的升温速率下，热解终止温度越高，原料持续释放能量的时间越长，由表可见褐煤的持续释放能量时间最长，因此，随着原料中褐煤所占比例的升高，热解
实验部分1 实验原料同 2.2.12 实验仪器与方法实验方法 1 按照图 4-1 流程进行，主要分析热解过程中气体产物的组分变化载气为高纯氮气，流量控制为 30 mL/min 左右；升温速率为 10 K/min，温度至 1000 ℃。气相色谱型号为岛津公司的 GC-2014，检测器为 TCD（热导检D（氢火焰检测器）双检测器。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质在能源资源替代中的途径及前景展望[J]. 方向晨. 化工进展. 2011(11)
[2]生物质热反应机理与活化能确定方法Ⅱ.热解段研究[J]. 陈登宇,朱锡锋. 燃料化学学报. 2011(09)
[3]烟煤与生物质秸秆共气化反应动力学研究[J]. 张媛,张海亮,蒋雪冬,杨伯伦. 西安交通大学学报. 2011(08)
[4]神府煤加压热解特性及热解动力学分析[J]. 王贤华,鞠付栋,杨海平,徐健,张世红,陈汉平. 中国电机工程学报. 2011(11)
[5]热解温度对淮南煤热解与CO2气化特性的影响[J]. 徐朝芬,向军,孙路石,胡松. 华中科技大学学报(自然科学版). 2010(11)
[6]生物质催化热解技术的研究[J]. 赵淑蘅,蒋剑春,孙云娟. 现代化工. 2010(S2)
[7]3种农林生物质的热解及动力学研究[J]. 李晓翔,舒新前,李刚,张蕾,张磊,张立欣,张越,贾一曼. 可再生能源. 2010(06)
[8]采用TG-FTIR联用研究烟煤热解及热解动力学参数的确定（英文）[J]. 刘栗,邱朋华,吴少华,张纪锋,秦裕琨. 科学技术与工程. 2010(27)
[9]水分对稻杆热解特性的影响[J]. 苏毅,王芸,吴文广,陈亮,罗永浩. 中国电机工程学报. 2010(26)
[10]褐煤提质技术现状[J]. 夏浩,刘全润,马名杰. 洁净煤技术. 2010(04)
博士论文
[1]基于组分的生物质热裂解机理研究[D]. 刘倩.浙江大学 2009
[2]煤与生物质混合动力学特性及成型燃料固硫特性研究[D]. 黄海珍.吉林大学 2007
[3]生物质热裂解机理试验研究[D]. 谭洪.浙江大学 2005
硕士论文
[1]热分析中活化能的求解与分析[D]. 左金琼.南京理工大学 2006
本文编号：3250656
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
图 2-2 热解过程 DSC 曲线Fig.2-2 DSC curves of pyrolysis.3.3 稻壳与褐煤共热解过程的热失重分析（10 K/min）同样利用 STA-409-PC 型同步热分析仪对不同混合比例下的稻壳与褐煤共热解过行分析，表 2-2 中列出了升温速率为 10 K/min 时不同混合比条件下的共热解特征参表 2-2 中可以看出共热解过程的热解起始温度与最大热失重速率对应温度都相差不稻壳热解起始温度相近；但共热解过程的热解终止温度却随混合原料中稻壳所占比下降而呈现上升趋势。这主要是因为稻壳热解过程比褐煤热解过程更为剧烈，所以料进行混合共热解时热解特性中的热解起始温度与最大热失重速率对应温度与稻壳。在相同的升温速率下，热解终止温度越高，原料持续释放能量的时间越长，由表可见褐煤的持续释放能量时间最长，因此，随着原料中褐煤所占比例的升高，热解
实验部分1 实验原料同 2.2.12 实验仪器与方法实验方法 1 按照图 4-1 流程进行，主要分析热解过程中气体产物的组分变化载气为高纯氮气，流量控制为 30 mL/min 左右；升温速率为 10 K/min，温度至 1000 ℃。气相色谱型号为岛津公司的 GC-2014，检测器为 TCD（热导检D（氢火焰检测器）双检测器。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质在能源资源替代中的途径及前景展望[J]. 方向晨. 化工进展. 2011(11)
[2]生物质热反应机理与活化能确定方法Ⅱ.热解段研究[J]. 陈登宇,朱锡锋. 燃料化学学报. 2011(09)
[3]烟煤与生物质秸秆共气化反应动力学研究[J]. 张媛,张海亮,蒋雪冬,杨伯伦. 西安交通大学学报. 2011(08)
[4]神府煤加压热解特性及热解动力学分析[J]. 王贤华,鞠付栋,杨海平,徐健,张世红,陈汉平. 中国电机工程学报. 2011(11)
[5]热解温度对淮南煤热解与CO2气化特性的影响[J]. 徐朝芬,向军,孙路石,胡松. 华中科技大学学报(自然科学版). 2010(11)
[6]生物质催化热解技术的研究[J]. 赵淑蘅,蒋剑春,孙云娟. 现代化工. 2010(S2)
[7]3种农林生物质的热解及动力学研究[J]. 李晓翔,舒新前,李刚,张蕾,张磊,张立欣,张越,贾一曼. 可再生能源. 2010(06)
[8]采用TG-FTIR联用研究烟煤热解及热解动力学参数的确定（英文）[J]. 刘栗,邱朋华,吴少华,张纪锋,秦裕琨. 科学技术与工程. 2010(27)
[9]水分对稻杆热解特性的影响[J]. 苏毅,王芸,吴文广,陈亮,罗永浩. 中国电机工程学报. 2010(26)
[10]褐煤提质技术现状[J]. 夏浩,刘全润,马名杰. 洁净煤技术. 2010(04)
博士论文
[1]基于组分的生物质热裂解机理研究[D]. 刘倩.浙江大学 2009
[2]煤与生物质混合动力学特性及成型燃料固硫特性研究[D]. 黄海珍.吉林大学 2007
[3]生物质热裂解机理试验研究[D]. 谭洪.浙江大学 2005
硕士论文
[1]热分析中活化能的求解与分析[D]. 左金琼.南京理工大学 2006
本文编号：3250656
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