隨著“一帶一路”建設(shè)和國際產(chǎn)能合作的深入實施,在我國現(xiàn)有能源狀況的基礎(chǔ)之上,及保障能源安全、減輕環(huán)境壓力、適應(yīng)國家能源安全戰(zhàn)略政策的前提下,如何實現(xiàn)傳統(tǒng)能源與可再生能源的整合,推動能源領(lǐng)域更大范圍、更高水平和更深層次的開放交融,是一個重要的研究課題。熱解與直接燃燒相比是一種更高效、清潔的利用方式,煤與生物質(zhì)的共熱解既能減少CO₂、SOx和NOx的排放,又可改善生物質(zhì)資源本身高水分、低熱值和低密度等不利于單獨熱解的狀況。但是目前煤和生物質(zhì)在共熱解過程中硫、氮元素如何遷移的研究還不夠全面,而且很多學(xué)者的關(guān)注點多為單一組分的熱解和單一元素的遷移規(guī)律。為進(jìn)一步研究這個問題,本課題以玉米秸稈（RC）和以玉米秸稈制備纖維乙醇剩余的廢渣（FC）為生物質(zhì)熱解原料,重點研究高硫低階煤（BC）與生物質(zhì)進(jìn)行共熱解和共氣化過程中硫、氮的遷移規(guī)律,并探討了共熱解的熱解機(jī)理,為煤與生物質(zhì)共熱解和共氣化的工業(yè)化應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。首先,通過熱重分析儀（TGA）對煤與生物質(zhì)進(jìn)行混合熱解試驗,發(fā)現(xiàn)熱重微分曲線（DTG）將熱解溫度區(qū)間分為四個階段;由于煤與生物質(zhì)共熱解過程的自由基作用和催化作用,導(dǎo)致共... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：165 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 生物質(zhì)能的應(yīng)用
        1.2.1 生物質(zhì)能的來源與組成
        1.2.2 生物質(zhì)能的開發(fā)利用
        1.2.3 生物質(zhì)與煤的相互作用
    1.3 熱解因素對共熱解過程的影響
        1.3.1 熱解溫度
        1.3.2 混合比例
        1.3.3 滯留時間
        1.3.4 升溫速率
        1.3.5 礦物質(zhì)
        1.3.6 粒徑大小
        1.3.7 熱解反應(yīng)器
    1.4 原料熱解氣化過程中硫、氮元素的變遷行為
        1.4.1 原料熱解氣化過程中硫元素的遷移
        1.4.2 原料熱解氣化過程中氮元素的遷移
    1.5 選題的目的、意義及研究內(nèi)容
        1.5.1 課題的目的及意義
        1.5.2 本文研究的主要內(nèi)容
        1.5.3 本論文的技術(shù)路線
        1.5.4 本論文的創(chuàng)新點
2 煤與生物質(zhì)的熱解分析
    2.1 試驗材料與方法
        2.1.1 試驗材料與儀器
        2.1.2 試驗方法
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 煤和生物質(zhì)單獨熱解的試驗研究
        2.2.2 煤和生物質(zhì)混合熱解試驗研究
        2.2.3 煤和生物質(zhì)共熱解協(xié)同作用機(jī)理的探討
    2.3 本章小結(jié)
3 煤與生物質(zhì)共熱解的動力學(xué)行為研究
    3.1 試驗材料與方法
        3.1.1 試驗原料與儀器
        3.1.2 試驗方案
        3.1.3 熱解過程動力學(xué)模型
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 分布活化能模型
        3.2.2 FWO和KAS法計算活化能
        3.2.3 主曲線法研究動力學(xué)機(jī)理方程
        3.2.4 熱力學(xué)參數(shù)的計算
    3.3 本章小結(jié)
4 煤與生物質(zhì)在慢速共熱解下硫、氮的遷移規(guī)律
    4.1 試驗材料與方法
        4.1.1 試驗原料與設(shè)備
        4.1.2 試驗方案
        4.1.3 分析測試方法
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 響應(yīng)面方法對脫硫率進(jìn)行優(yōu)化
        4.2.2 熱解過程中含硫的產(chǎn)物分布及遷移規(guī)律
        4.2.3 熱解過程中含氮的產(chǎn)物分布及遷移規(guī)律
        4.2.4 熱解過程中常規(guī)氣體對含硫、氮氣體的影響
        4.2.5 熱解焦的表征與焦油的測定
    4.3 本章小結(jié)
5 煤與生物質(zhì)在快速共熱解下硫、氮的遷移規(guī)律
    5.1 試驗材料與方法
        5.1.1 試驗原料與設(shè)備
        5.1.2 試驗方案
        5.1.3 分析測試方法
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 快速熱解過程中含硫的產(chǎn)物分布及遷移規(guī)律
        5.2.2 快速熱解過程中含氮的產(chǎn)物分布和遷移特性
        5.2.3 熱解過程中常規(guī)氣體的變化
        5.2.4 熱解過程焦的變化特性
    5.3 本章小結(jié)
6 煤與生物質(zhì)熱解焦共氣化下硫、氮的遷移規(guī)律
    6.1 試驗材料與方法
        6.1.1 試驗原料與設(shè)備
        6.1.2 試驗方案
        6.1.3 分析測試方法
    6.2 結(jié)果與討論
        6.2.1 氣化過程中含硫的產(chǎn)物分布和遷移特性
        6.2.2 氣化過程中含氮的產(chǎn)物分布和遷移特性
        6.2.3 常規(guī)氣體的分布
        6.2.4 氣化過程中焦的變化特性
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 原料熱解焦油的氣質(zhì)聯(lián)用圖譜
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤與生物質(zhì)共熱解工藝的研究進(jìn)展[J]. 何玉遠(yuǎn),常春,方書起,陳俊英,李洪亮,馬曉建.  可再生能源. 2018(02)
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[3]煤催化氣化技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 方夢祥,厲文榜,岑建孟,王勤輝,駱仲泱.  化工進(jìn)展. 2015(10)
[4]中國規(guī)�；B(yǎng)殖場畜禽糞便資源沼氣生產(chǎn)潛力評價[J]. 田宜水.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(08)
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博士論文
[1]煤/生物質(zhì)循環(huán)流化床富氧燃燒及氮轉(zhuǎn)化特性試驗研究[D]. 王昕.中國科學(xué)院工程熱物理研究所 2017
[2]典型高硫煤熱解過程中硫、氮的變遷及其交互作用機(jī)制[D]. 王美君.太原理工大學(xué) 2013
[3]生物質(zhì)燃燒過程氮和硫的遷移、轉(zhuǎn)化特性研究[D]. 柏繼松.浙江大學(xué) 2012
[4]煤、生物質(zhì)及其混合物的快速熱解及過程中氮的遷移[D]. 袁帥.華東理工大學(xué) 2012
[5]生物質(zhì)與煤共熱解試驗研究[D]. 陳吟穎.華北電力大學(xué)（河北） 2007
[6]煤及煤巖顯微組分熱解、氣化過程中氮的遷移機(jī)理[D]. 林建英.太原理工大學(xué) 2006



本文編號：2971301