褐煤/城市固體廢棄物燃燒特性的實(shí)驗(yàn)探究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 10:29
煤在世界能源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位,褐煤儲(chǔ)量大。城市固體廢棄物產(chǎn)量逐年提高,可以看做常規(guī)化石燃料的替代品。因此研究褐煤和城市固體廢棄物的燃燒特性有重要意義。本文針對(duì)褐煤及城市固體廢棄物等固態(tài)燃料,分別進(jìn)行微量樣品及成型樣品的燃燒特性實(shí)驗(yàn)研究;谖⒘繕悠返淖儨厝紵匦詿嶂貙(shí)驗(yàn)及固態(tài)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論,獲得微波預(yù)處理、升溫速率對(duì)褐煤/城市固體廢棄物燃燒特性及動(dòng)力學(xué)特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:褐煤的著火溫度區(qū)間為357-376 ℃,高于污泥與桉樹(shù)皮。隨升溫速率提高,各樣品的平均燃燒速率增大。升溫速率從10℃ min-1升高至30℃ min-1時(shí),褐煤、污泥、桉樹(shù)皮的平均燃燒速率均提高約2倍。經(jīng)微波預(yù)處理后褐煤與桉樹(shù)皮平均燃燒速率增大,而污泥則降低。褐煤及桉樹(shù)皮經(jīng)微波處理后的平均燃燒速率分別增大3.2%與2.8,而污泥降低2.9%。褐煤、污泥及桉樹(shù)皮經(jīng)微波處理后著火指標(biāo)分別提高了 38%、3.2%和4.8%。微波處理后褐煤與污泥活化能增大,桉樹(shù)皮活化能降低。經(jīng)微波處理后褐煤、污泥的平均活化能分別提高了 32%和7%,而桉樹(shù)皮則降低了約7%。經(jīng)微波處理后褐煤中羥基、芳香族化合物增多,桉樹(shù)皮與污泥經(jīng)微波處理...
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1褐煤及部分固廢成型燃料??
2.2.1傅里葉紅外光譜圖檢測(cè)??采用美國(guó)Thermo?Nicolet公司NEXUS—870型傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)行官??能團(tuán)分析,實(shí)驗(yàn)臺(tái)如圖2.2所示。實(shí)驗(yàn)前將樣品與溴化鉀以1:100的比例混合,混??合樣品經(jīng)過(guò)瑪瑙研缽與研棒進(jìn)一步研磨,之后利用壓片機(jī)將其壓縮成透明薄片,??將成型樣品放在FTIR實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行測(cè)量。利用OMNIC軟件采集測(cè)量中的數(shù)據(jù)。傅??里葉紅外光譜圖分析通過(guò)專業(yè)軟件PeakFit(version4.12)進(jìn)行分峰擬合。????『翼….??部-?1??P?i魏??圖2.2?NEXUS—870型傅里葉變換紅外光譜儀??Fig.2.2?NEXUS—870?FTIR??2.2.2微量樣品熱重實(shí)驗(yàn)??熱重實(shí)驗(yàn)采用美國(guó)TA公司所產(chǎn)TGAQ500型熱重分析儀完成。儀器質(zhì)量精度??0.0001?mg,溫度精度為0.01?°C。燃實(shí)驗(yàn)時(shí),將樣品均勻平鋪于坩堝表面,確保熱??量均勻快速的傳遞,使樣品的溫度梯度最小化。燒實(shí)驗(yàn)溫度范圍為25?°C?850?°C,??升溫速率分別選。保、20、30?Tmirf1。實(shí)驗(yàn)氣氛為空氣氣氛,氣體流量為90?ml??min'1?〇??實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的質(zhì)量、溫度等參數(shù)的不確定度與實(shí)驗(yàn)條件及儀器精度有關(guān),直??接測(cè)得參數(shù)的不確定度為:??SX^iSX^f?+?iSX^)2?(2.1)??11??
實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠需要通過(guò)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)論證,鑒于試驗(yàn)工況較多,選取其中??幾組工況進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn),分析結(jié)果的誤差。本文以微波處理后的褐煤在30?°C??mi,的升溫速率時(shí)為例,完成三組重復(fù)性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2.3所示。??l〇〇K^,??80-?\?一?Test3??|?7〇"?\??h?60-?\??5〇;??40-??100?200?300?400?500?600?700?800??T/°C??圖2.3微波處理后褐煤在升溫速率為30?°C?mirf1條件下重復(fù)性實(shí)驗(yàn)??Fig.2.3?Repetitive?tests?for?combustion?of?treated?lignite?at?30?°C?min-1.??從圖中可以看出,三條TG曲線接近,通過(guò)計(jì)算得最大相對(duì)誤差為1.6%,表??明實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性較好,滿足實(shí)驗(yàn)臺(tái)穩(wěn)定性要求。??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Mechanism of Effect of Microwave Modification on Pulverized Coal Combustion Properties[J]. Qing-hai PANG,Jian-liang ZHANG,Rui MAO,Zhe JIANG,Tong LIU. Journal of Iron and Steel Research(International). 2014(03)
[2]Investigation on Co-Combustion Kinetics of Anthracite and Waste Plastics by Thermogravimetric Analysis[J]. LIU Zheng-jian, REN Shan, ZHANG Jian-liang, LIU Wei-jian, XING Xiang-dong, SU Bu-xin (State Key Laboratory of Advanced Metallurgy, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2012(10)
[3]Evaluation of reliability of Coats-Redfern method for kinetic analysis of non-isothermal TGA[J]. R.Ebrahimi-Kahrizsangi,M.H.Abbasi. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(01)
本文編號(hào):2912381
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1褐煤及部分固廢成型燃料??
2.2.1傅里葉紅外光譜圖檢測(cè)??采用美國(guó)Thermo?Nicolet公司NEXUS—870型傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)行官??能團(tuán)分析,實(shí)驗(yàn)臺(tái)如圖2.2所示。實(shí)驗(yàn)前將樣品與溴化鉀以1:100的比例混合,混??合樣品經(jīng)過(guò)瑪瑙研缽與研棒進(jìn)一步研磨,之后利用壓片機(jī)將其壓縮成透明薄片,??將成型樣品放在FTIR實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行測(cè)量。利用OMNIC軟件采集測(cè)量中的數(shù)據(jù)。傅??里葉紅外光譜圖分析通過(guò)專業(yè)軟件PeakFit(version4.12)進(jìn)行分峰擬合。????『翼….??部-?1??P?i魏??圖2.2?NEXUS—870型傅里葉變換紅外光譜儀??Fig.2.2?NEXUS—870?FTIR??2.2.2微量樣品熱重實(shí)驗(yàn)??熱重實(shí)驗(yàn)采用美國(guó)TA公司所產(chǎn)TGAQ500型熱重分析儀完成。儀器質(zhì)量精度??0.0001?mg,溫度精度為0.01?°C。燃實(shí)驗(yàn)時(shí),將樣品均勻平鋪于坩堝表面,確保熱??量均勻快速的傳遞,使樣品的溫度梯度最小化。燒實(shí)驗(yàn)溫度范圍為25?°C?850?°C,??升溫速率分別選。保、20、30?Tmirf1。實(shí)驗(yàn)氣氛為空氣氣氛,氣體流量為90?ml??min'1?〇??實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的質(zhì)量、溫度等參數(shù)的不確定度與實(shí)驗(yàn)條件及儀器精度有關(guān),直??接測(cè)得參數(shù)的不確定度為:??SX^iSX^f?+?iSX^)2?(2.1)??11??
實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠需要通過(guò)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)論證,鑒于試驗(yàn)工況較多,選取其中??幾組工況進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn),分析結(jié)果的誤差。本文以微波處理后的褐煤在30?°C??mi,的升溫速率時(shí)為例,完成三組重復(fù)性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2.3所示。??l〇〇K^,??80-?\?一?Test3??|?7〇"?\??h?60-?\??5〇;??40-??100?200?300?400?500?600?700?800??T/°C??圖2.3微波處理后褐煤在升溫速率為30?°C?mirf1條件下重復(fù)性實(shí)驗(yàn)??Fig.2.3?Repetitive?tests?for?combustion?of?treated?lignite?at?30?°C?min-1.??從圖中可以看出,三條TG曲線接近,通過(guò)計(jì)算得最大相對(duì)誤差為1.6%,表??明實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性較好,滿足實(shí)驗(yàn)臺(tái)穩(wěn)定性要求。??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Mechanism of Effect of Microwave Modification on Pulverized Coal Combustion Properties[J]. Qing-hai PANG,Jian-liang ZHANG,Rui MAO,Zhe JIANG,Tong LIU. Journal of Iron and Steel Research(International). 2014(03)
[2]Investigation on Co-Combustion Kinetics of Anthracite and Waste Plastics by Thermogravimetric Analysis[J]. LIU Zheng-jian, REN Shan, ZHANG Jian-liang, LIU Wei-jian, XING Xiang-dong, SU Bu-xin (State Key Laboratory of Advanced Metallurgy, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2012(10)
[3]Evaluation of reliability of Coats-Redfern method for kinetic analysis of non-isothermal TGA[J]. R.Ebrahimi-Kahrizsangi,M.H.Abbasi. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(01)
本文編號(hào):2912381
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