【摘要】：為提高陜西省煤炭高效清潔利用率和有效利用陜南優(yōu)勢(shì)生物質(zhì)資源,本文以神府煤(SFC)和核桃殼(WS)為主要研究對(duì)象,在行星球磨機(jī)上進(jìn)行機(jī)械力化學(xué)改性以負(fù)載K2CO3、Na2CO3、CaO、MgO和Fe2O3等催化劑,研究SFC、WS和椰殼(CS)在TG/DSC1型同步熱分析儀和固定床熱解裝置中的熱解和催化共熱解反應(yīng)特性,采用微分法和積分法分別計(jì)算了熱解動(dòng)力學(xué),推導(dǎo)了熱解和催化共熱解反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果表明:SFC、WS和CS在熱解和催化熱解的主要階段,失重量迅速增大,DTG呈現(xiàn)較大失重速率峰。SFC與WS和CS分別在不同的混合比例下共熱解特性分為兩個(gè)階段:生物質(zhì)快速熱解階段、生物質(zhì)縮合與SFC快速熱解過(guò)程的復(fù)合階段。其中,w(WS)/w(SFC)=2:1和負(fù)載K2CO3的w(CS)/w(SFC)=1:2共熱解產(chǎn)生的協(xié)同效果最好。負(fù)載催化劑對(duì)熱解過(guò)程有一定影響,以K2CO3、CaO和Fe2O3的催化效果較明顯。在450℃之前WS和CS的快速熱解過(guò)程基本結(jié)束,SFC、WS和CS在500℃時(shí)熱解過(guò)程較劇烈,450~700℃先是SFC的快速熱解階段(370~600℃)與生物質(zhì)的脫氫縮聚階段(≥450℃)重疊;然后SFC進(jìn)入脫氫縮聚階段(≥600℃)與生物質(zhì)的脫氫縮聚階段復(fù)合�；趧�(dòng)力學(xué)分析,運(yùn)用FWO方法和Kissinger方法計(jì)算熱解和催化共熱解動(dòng)力學(xué),結(jié)果表明:負(fù)載K2CO3、Na2CO3、CaO、MgO和Fe2O3會(huì)降低SFC、WS和CS的熱解活化能,K2CO3對(duì)SFC作用效果最明顯,活化能降低近70KJ/mol,其次是CaO。對(duì)于WS和CS的催化熱解效果則剛好相反。結(jié)合32種熱解動(dòng)力學(xué)最概然機(jī)理函數(shù)分析與活化能計(jì)算,發(fā)現(xiàn)SFC、WS和CS熱解機(jī)理符合Z-L-T方程,即三維擴(kuò)散模型;SFC以及負(fù)載K2CO3、CaO和MgO的SFC熱解機(jī)理等符合Z-L-T方程,即三維擴(kuò)散模型,負(fù)載Na2CO3和Fe2O3的SFC熱解機(jī)理屬于Jander方程,即三維擴(kuò)散圓柱形模型。負(fù)載K2CO3和Na2CO3的WS和CS熱解機(jī)理均屬于三維擴(kuò)散模型,負(fù)載CaO和MgO和Fe2O3的WS和CS屬于三維擴(kuò)散圓柱形模型。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ530.2;TK6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2759700