煙煤與玉米秸稈共熱解試驗(yàn)研究
發(fā)布時間:2021-09-01 18:26
煤與生物質(zhì)共熱解是煤與生物質(zhì)共利用過程中的一個必要環(huán)節(jié),對煤與生物質(zhì)共氣化、共液化以及共燃燒過程而言,熱解是必經(jīng)過程或伴隨過程。本文以延長煙煤、玉米秸稈為實(shí)驗(yàn)原料,基于熱天平分析儀、固定床開展共熱解試驗(yàn)。試驗(yàn)考察了不同熱解溫度以及不同生物質(zhì)摻混比例對共熱解產(chǎn)物產(chǎn)率、氣體組分產(chǎn)率、焦油組分的影響。在熱天平實(shí)驗(yàn)中,延長煙煤與玉米秸稈發(fā)生了協(xié)同作用。對玉米秸稈和延長煙煤進(jìn)行酸洗脫灰分處理,考察兩者內(nèi)在堿(土)金屬對共熱解的影響。對比酸洗玉米秸稈(DECS)與延長煙煤,延長煙煤與玉米秸稈的共熱解實(shí)驗(yàn),酸洗后的共熱解過程中,其活化能增加,指前因子下降。在固定床熱解實(shí)驗(yàn)中,考察了不同熱解溫度以及摻混比例對共熱解的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:延長煙煤與玉米秸稈共熱解過程中發(fā)生了協(xié)同作用。相比于理論計(jì)算值,共熱解的半焦產(chǎn)率下降,液體產(chǎn)率以及氣體產(chǎn)率隨著溫度的升高呈現(xiàn)不同的變化趨勢。對共熱解氣體組分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):與理論計(jì)算值相比,C02、CO、CH4、H2產(chǎn)率呈現(xiàn)不同的變化趨勢。在整個熱解溫度區(qū)間,共熱解氣體CO、CH4的實(shí)驗(yàn)值產(chǎn)率偏高。相比于延長煙煤與玉米秸稈共熱解,酸洗玉米秸稈與延長煙煤共熱解的氣體產(chǎn)率降低...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 煤炭利用方式
1.2.1 煤炭燃燒利用以及帶來的環(huán)境問題
1.2.2 煤炭熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)
1.3 煤炭資源與生物質(zhì)能資源共熱解利用
1.4 本論文研究內(nèi)容
2 文獻(xiàn)綜述
2.1 煤熱解
2.1.1 煤熱解過程
2.1.2 煤熱解研究現(xiàn)狀
2.2 生物質(zhì)熱解
2.2.1 生物質(zhì)資源的基本特點(diǎn)
2.2.2 生物質(zhì)熱解現(xiàn)狀
2.3 煤與生物質(zhì)共熱解研究現(xiàn)狀
2.3.1 煤與生物質(zhì)共熱解協(xié)同作用
2.3.2 煤與生物質(zhì)共熱解無協(xié)同作用
2.4 本章小結(jié)
3 實(shí)驗(yàn)原料與實(shí)驗(yàn)方法介紹
3.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
3.2.1 熱天平實(shí)驗(yàn)
3.2.2 小型固定床實(shí)驗(yàn)
3.3 產(chǎn)物分析方法
3.3.1 產(chǎn)物產(chǎn)率計(jì)算方法
3.3.2 氣體產(chǎn)物分析
3.3.3 液體產(chǎn)物分析
4 基于熱重研究延長煙煤與玉米秸稈共熱解特性
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)基本方法
4.3 實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.4.1 延長煙煤與玉米秸稈熱解特性
4.4.2 延長煙煤與玉米秸稈共熱解特性
4.4.3 酸洗玉米秸稈對共熱解特性的影響
4.4.4 酸洗延長煙煤對共熱解特性的影響
4.5 熱解反應(yīng)動力學(xué)分析
4.6 本章小結(jié)
5 固定床熱解實(shí)驗(yàn)
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)
5.3 延長煙煤與玉米秸稈固定床共熱解實(shí)驗(yàn)
5.3.1 延長煙煤與玉米秸稈共熱解產(chǎn)物產(chǎn)率分析
5.3.2 氣體組分分析
5.4 延長煙煤與酸洗玉米秸稈固定床共熱解實(shí)驗(yàn)
5.4.1 延長煙煤與酸洗玉米秸稈共熱解產(chǎn)物產(chǎn)率分析
5.4.2 氣體組分分析
5.5 酸洗延長煙煤與玉米秸稈固定床共熱解實(shí)驗(yàn)
5.5.1 酸洗延長煙煤與玉米秸稈共熱解產(chǎn)物產(chǎn)率分析
5.5.2 氣體組分分析
5.6 添加KCl對延長煙煤與玉米秸稈共熱解實(shí)驗(yàn)的影響
5.6.1 添加KCl對延長煙煤與玉米秸稈共熱解產(chǎn)率的影響
5.6.2 添加KCl對延長煙煤與玉米秸稈共熱解氣體組分的影響
5.7 添加CaCl_2對延長煙煤與玉米秸稈共熱解實(shí)驗(yàn)的影響
5.7.1 添加CaCl_2對延長煙煤與玉米秸稈共熱解產(chǎn)率的影響
5.7.2 添加CaCl_2對延長煙煤與玉米秸稈共熱解氣體組分的影響
5.8 本章小結(jié)
6 液體產(chǎn)物分析
6.1 引言
6.2 焦油預(yù)處理分析方法
6.3 共熱解焦油柱層析分析
6.3.1 延長煙煤與玉米秸稈共熱解焦油柱層析分析
6.3.2 延長煙煤與酸洗玉米秸稈共熱解焦油柱層析分析
6.3.3 添加KCl的延長煙煤與玉米秸稈共熱解焦油柱層析分析
6.4 共熱解焦油GC-MS分析
6.4.1 延長煙煤與玉米秸稈共熱解焦油GC-MS分析
6.4.2 基于GC-MS分析玉米秸稈脫灰以及KCl對共熱解焦油的影響
6.5 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 本文主要創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]平朔煤和生物質(zhì)共熱解實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王健,張守玉,郭熙,董愛霞,陳川,熊紹武,房倚天. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[2]核桃殼與煤共熱解的熱重分析及動力學(xué)研究[J]. 黃元波,鄭志鋒,蔣劍春,戴偉娣,孫云娟. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2012(02)
[3]神府煤加壓熱解特性及熱解動力學(xué)分析[J]. 王賢華,鞠付棟,楊海平,徐健,張世紅,陳漢平. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2011(11)
[4]堿金屬對煤熱解和氣化反應(yīng)速率的影響[J]. 熊杰,周志杰,許慎啟,于廣鎖. 化工學(xué)報. 2011(01)
[5]添加物對寧夏煤熱解氣相產(chǎn)物生成的影響[J]. 楊會民,王美君,張玉龍,常麗萍. 煤炭學(xué)報. 2010(08)
[6]鐵基礦物質(zhì)對西部煤熱解特性的影響[J]. 王美君,楊會民,何秀風(fēng),常麗萍. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2010(03)
[7]堿金屬及灰分對煤焦碳微晶結(jié)構(gòu)及氣化反應(yīng)特性的影響[J]. 許慎啟,周志杰,代正華,于廣鎖,龔欣. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報. 2010(01)
[8]大同煤熱解和加氫熱解過程中產(chǎn)物生成規(guī)律的研究[J]. 劉全潤,胡浩權(quán). 河南化工. 2009(12)
[9]熱分解氣氛對流化床煤熱解制油的影響[J]. 張曉方,金玲,熊燃,汪印,劉云義,許光文. 化工學(xué)報. 2009(09)
[10]金屬催化劑對褐煤熱解氣體產(chǎn)物析出影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊景標(biāo),蔡寧生,張彥文. 工程熱物理學(xué)報. 2009(01)
碩士論文
[1]落下床中半焦對煤與生物質(zhì)共熱解的影響[D]. 邱玉潔.大連理工大學(xué) 2011
[2]鈣基添加劑作用下煤熱解和氣化行為及其硫遷移[D]. 劉慧君.華東理工大學(xué) 2011
[3]落下床反應(yīng)器中煤與生物質(zhì)共熱解研究[D]. 張麗.大連理工大學(xué) 2006
本文編號:3377466
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 煤炭利用方式
1.2.1 煤炭燃燒利用以及帶來的環(huán)境問題
1.2.2 煤炭熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)
1.3 煤炭資源與生物質(zhì)能資源共熱解利用
1.4 本論文研究內(nèi)容
2 文獻(xiàn)綜述
2.1 煤熱解
2.1.1 煤熱解過程
2.1.2 煤熱解研究現(xiàn)狀
2.2 生物質(zhì)熱解
2.2.1 生物質(zhì)資源的基本特點(diǎn)
2.2.2 生物質(zhì)熱解現(xiàn)狀
2.3 煤與生物質(zhì)共熱解研究現(xiàn)狀
2.3.1 煤與生物質(zhì)共熱解協(xié)同作用
2.3.2 煤與生物質(zhì)共熱解無協(xié)同作用
2.4 本章小結(jié)
3 實(shí)驗(yàn)原料與實(shí)驗(yàn)方法介紹
3.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
3.2.1 熱天平實(shí)驗(yàn)
3.2.2 小型固定床實(shí)驗(yàn)
3.3 產(chǎn)物分析方法
3.3.1 產(chǎn)物產(chǎn)率計(jì)算方法
3.3.2 氣體產(chǎn)物分析
3.3.3 液體產(chǎn)物分析
4 基于熱重研究延長煙煤與玉米秸稈共熱解特性
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)基本方法
4.3 實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.4.1 延長煙煤與玉米秸稈熱解特性
4.4.2 延長煙煤與玉米秸稈共熱解特性
4.4.3 酸洗玉米秸稈對共熱解特性的影響
4.4.4 酸洗延長煙煤對共熱解特性的影響
4.5 熱解反應(yīng)動力學(xué)分析
4.6 本章小結(jié)
5 固定床熱解實(shí)驗(yàn)
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)
5.3 延長煙煤與玉米秸稈固定床共熱解實(shí)驗(yàn)
5.3.1 延長煙煤與玉米秸稈共熱解產(chǎn)物產(chǎn)率分析
5.3.2 氣體組分分析
5.4 延長煙煤與酸洗玉米秸稈固定床共熱解實(shí)驗(yàn)
5.4.1 延長煙煤與酸洗玉米秸稈共熱解產(chǎn)物產(chǎn)率分析
5.4.2 氣體組分分析
5.5 酸洗延長煙煤與玉米秸稈固定床共熱解實(shí)驗(yàn)
5.5.1 酸洗延長煙煤與玉米秸稈共熱解產(chǎn)物產(chǎn)率分析
5.5.2 氣體組分分析
5.6 添加KCl對延長煙煤與玉米秸稈共熱解實(shí)驗(yàn)的影響
5.6.1 添加KCl對延長煙煤與玉米秸稈共熱解產(chǎn)率的影響
5.6.2 添加KCl對延長煙煤與玉米秸稈共熱解氣體組分的影響
5.7 添加CaCl_2對延長煙煤與玉米秸稈共熱解實(shí)驗(yàn)的影響
5.7.1 添加CaCl_2對延長煙煤與玉米秸稈共熱解產(chǎn)率的影響
5.7.2 添加CaCl_2對延長煙煤與玉米秸稈共熱解氣體組分的影響
5.8 本章小結(jié)
6 液體產(chǎn)物分析
6.1 引言
6.2 焦油預(yù)處理分析方法
6.3 共熱解焦油柱層析分析
6.3.1 延長煙煤與玉米秸稈共熱解焦油柱層析分析
6.3.2 延長煙煤與酸洗玉米秸稈共熱解焦油柱層析分析
6.3.3 添加KCl的延長煙煤與玉米秸稈共熱解焦油柱層析分析
6.4 共熱解焦油GC-MS分析
6.4.1 延長煙煤與玉米秸稈共熱解焦油GC-MS分析
6.4.2 基于GC-MS分析玉米秸稈脫灰以及KCl對共熱解焦油的影響
6.5 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 本文主要創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]平朔煤和生物質(zhì)共熱解實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王健,張守玉,郭熙,董愛霞,陳川,熊紹武,房倚天. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[2]核桃殼與煤共熱解的熱重分析及動力學(xué)研究[J]. 黃元波,鄭志鋒,蔣劍春,戴偉娣,孫云娟. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2012(02)
[3]神府煤加壓熱解特性及熱解動力學(xué)分析[J]. 王賢華,鞠付棟,楊海平,徐健,張世紅,陳漢平. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2011(11)
[4]堿金屬對煤熱解和氣化反應(yīng)速率的影響[J]. 熊杰,周志杰,許慎啟,于廣鎖. 化工學(xué)報. 2011(01)
[5]添加物對寧夏煤熱解氣相產(chǎn)物生成的影響[J]. 楊會民,王美君,張玉龍,常麗萍. 煤炭學(xué)報. 2010(08)
[6]鐵基礦物質(zhì)對西部煤熱解特性的影響[J]. 王美君,楊會民,何秀風(fēng),常麗萍. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2010(03)
[7]堿金屬及灰分對煤焦碳微晶結(jié)構(gòu)及氣化反應(yīng)特性的影響[J]. 許慎啟,周志杰,代正華,于廣鎖,龔欣. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報. 2010(01)
[8]大同煤熱解和加氫熱解過程中產(chǎn)物生成規(guī)律的研究[J]. 劉全潤,胡浩權(quán). 河南化工. 2009(12)
[9]熱分解氣氛對流化床煤熱解制油的影響[J]. 張曉方,金玲,熊燃,汪印,劉云義,許光文. 化工學(xué)報. 2009(09)
[10]金屬催化劑對褐煤熱解氣體產(chǎn)物析出影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊景標(biāo),蔡寧生,張彥文. 工程熱物理學(xué)報. 2009(01)
碩士論文
[1]落下床中半焦對煤與生物質(zhì)共熱解的影響[D]. 邱玉潔.大連理工大學(xué) 2011
[2]鈣基添加劑作用下煤熱解和氣化行為及其硫遷移[D]. 劉慧君.華東理工大學(xué) 2011
[3]落下床反應(yīng)器中煤與生物質(zhì)共熱解研究[D]. 張麗.大連理工大學(xué) 2006
本文編號:3377466
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