發(fā)布時(shí)間：2020-05-13 20:18

【摘要】：化石燃料的過度燃燒,帶來了大氣污染、溫室效應(yīng)等一系列環(huán)境問題。生物質(zhì)能作為一種儲(chǔ)量豐富的可再生能源,逐漸受到人們的關(guān)注。對(duì)生物質(zhì)能的有效利用,不但能夠緩解能源危機(jī),而且可以有效改善環(huán)境。然而,原料的獲得受到季節(jié)性影響與能量密度較低等缺陷成為制約生物質(zhì)單獨(dú)利用的關(guān)鍵性因素。將煤與生物質(zhì)混合利用,可以有效解決上述問題。本文設(shè)計(jì)了一種全等量熱重分析方法,利用同步熱分析儀,通過常規(guī)熱重分析與全等量熱重分析兩種方法對(duì)煤與生物質(zhì)的共氣化過程進(jìn)行研究與討論。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比,指出了目前廣泛使用的常規(guī)熱重分析法的不足,并利用全等量熱重分析法探究煤與生物質(zhì)共氣化及共燃過程的協(xié)同效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,煤與生物質(zhì)的共氣化過程中出現(xiàn)了協(xié)同效應(yīng),其主要原因是生物質(zhì)中含有大量的堿金屬或堿土金屬,而協(xié)同效應(yīng)的大小取決于堿金屬含量的高低；改變?cè)戏N類,粒徑大小,生物質(zhì)與煤的摻混比例等實(shí)驗(yàn)條件,對(duì)于煤與生物質(zhì)共氣化過程均產(chǎn)生了一定的影響。此外,煤與生物質(zhì)的等溫與非等溫混燃過程,也出現(xiàn)了不同程度的協(xié)同效應(yīng)。
【圖文】：

，體來看，ＤＬ煤與棺皮分別氣化反應(yīng)完成所需的時(shí)間更長。圖３．５為ＤＬ煤與桔逡逑皮氣化反應(yīng)速率與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。雖然在氣化反應(yīng)初始階段，ＤＬ煤與桔皮分別逡逑氣化的加和反應(yīng)速率較快，但反應(yīng)過程中速率曲線出現(xiàn)了拐點(diǎn)，反應(yīng)速率迅速降逡逑低。表２．３為不同原料的工業(yè)分析。潔皮中含有的灰分比ＤＬ煤低，有利于氣化逡逑反應(yīng)的進(jìn)行；同時(shí)，生物質(zhì)中較高含量的堿金屬對(duì)半焦的氣化反應(yīng)有一定的催化逡逑作用，從表２．５中可以看出，梧皮中富含Ｋ元素，反應(yīng)性比ＤＬ煤更強(qiáng)。氣化反逡逑應(yīng)開始后，生物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)反應(yīng)完，其余的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，氣化反應(yīng)以煤的氣化逡逑為主，反應(yīng)速率較慢。對(duì)于煤與生物質(zhì)混合比例相同，但樣品總質(zhì)量不同的混合逡逑氣化反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與上一組相同，即總質(zhì)量越少，氣化反應(yīng)所需時(shí)間越短。逡逑

Ｆｉｇ．邋３．８邋Ｘ邋ｖｅｒｓｕｓ邋ｔｉｍｅ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｆｕｘｉｎ邋ｃｈａｒ逡逑實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，樣品的初始質(zhì)量能夠影響煤焦的氣化與燃燒完全反應(yīng)所需時(shí)逡逑間。利用常規(guī)熱重分析法研究煤與生物質(zhì)的協(xié)同作用，從圖３．１中可以看出，煤逡逑與生物質(zhì)熱解后得到半焦的質(zhì)量不同，由質(zhì)量差異引起的氣化反應(yīng)性的不同可能逡逑會(huì)影響對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)論的判斷。以下將利用全等量熱分析法進(jìn)行熱重氣化實(shí)驗(yàn)，消逡逑除樣品初始質(zhì)量對(duì)于氣化反應(yīng)的影響，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更接近客觀事實(shí)。逡逑３．邋２煤與生物質(zhì)全等量熱重分析法共氣化逡逑圖３．９邋－圖３．１２為２０ｍｇ粒徑小于ｌ（％ｍ的ＤＬ煤粉分別與２０ｍｇ粒徑為逡逑０．２５－０．５ｍｍ的核桃殼顆粒和桔皮顆粒的全等量熱重實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從圖３．９與圖３．１１逡逑來看，升溫?zé)峤怆A段ＤＬ煤與生物質(zhì)混合前后曲線基本重合。無論是常規(guī)方法還逡逑是全等量熱重法，共熱解階段，，二者之間均未出現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)。圖３．１０和３．１２為逡逑煤焦與生物質(zhì)焦氣化階段碳轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。從整體來看，ＤＬ煤焦與逡逑核桃殼焦分別氣化與混合氣化反應(yīng)所需時(shí)間基本一致，沒有協(xié)同作用產(chǎn)生。這與逡逑之前利用常規(guī)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果互相矛盾。實(shí)際上
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ511.6;TK6

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號(hào)：2662484