煤和生物質(zhì)低溫共熱解動(dòng)力學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-24 12:35
生物質(zhì)加入煤中進(jìn)行共熱解,對(duì)節(jié)約煤炭資源,保護(hù)環(huán)境和促進(jìn)煤熱解反應(yīng)進(jìn)行有十分重要的意義。本論文采用熱重分析法研究了煤、生物質(zhì)的單獨(dú)熱解過程和共熱解過程,探討了影響煤和生物質(zhì)熱解的影響因素;采用Coats-Redlfern方法得到了共熱解過程的動(dòng)力學(xué)參數(shù);另外通過常壓管式反應(yīng)器熱解裝置對(duì)熱解產(chǎn)生的氣體和固體產(chǎn)物進(jìn)行了分析。主要工作如下:(1)利用熱重分析法研究了煤、生物質(zhì)的單獨(dú)熱解過程和共熱解過程,考察了生物質(zhì)種類、煤炭種類和生物質(zhì)添加比例對(duì)煤和生物質(zhì)共熱解的影響。煤和生物質(zhì)的熱解過程都有3個(gè)階段:第一階段為干燥脫除階段(<200℃);第二階段為脫揮發(fā)分階段(生物質(zhì)200~400℃、煤400~650℃);第三階段為炭化階段(生物質(zhì)>400℃、煤>650℃)。通過比較煤熱解和生物質(zhì)熱解,我們發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)失重率急劇增大,且生物質(zhì)總失重率明顯高于煤,這與兩物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。生物質(zhì)各成分通過作用力相對(duì)較弱的醚鍵結(jié)合,而煤主要是通過碳原子連接,需要在較高的溫度下才能斷裂,因此煤熱解溫度高出生物質(zhì)許多。煤與生物質(zhì)混合物的DTG曲線上有三個(gè)峰,分別對(duì)應(yīng)熱解三段明顯失重區(qū)域:第一個(gè)峰處于樣品干燥脫吸階段...
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 世界能源背景
1.2 煤炭資源及燃煤引起的環(huán)境問題
1.2.1 煤炭資源概述
1.2.2 煤炭利用引起的環(huán)境問題
1.3 煤的熱解技術(shù)
1.3.1 煤的直接熱解
1.3.2 煤的加氫熱解
1.4 生物質(zhì)能及其利用技術(shù)
1.4.1 國(guó)外生物質(zhì)資源利用狀況
1.4.2 國(guó)內(nèi)生物質(zhì)資源利用狀況
1.5 煤與生物質(zhì)共熱解的研究現(xiàn)狀
1.5.1 煤與生物質(zhì)共熱解過程的協(xié)同作用
1.5.2 煤與生物質(zhì)共熱解過程的非協(xié)同作用
1.6 本論文的研究意義及內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)原料的制備及性質(zhì)分析
2.3.1 煤樣及生物質(zhì)樣的制備
2.3.2 煤樣及生物質(zhì)樣的性質(zhì)分析
2.4 熱重實(shí)驗(yàn)
2.5 常壓管式反應(yīng)爐熱解實(shí)驗(yàn)
2.6 本章小結(jié)
3 生物質(zhì)與煤共熱解熱重實(shí)驗(yàn)研究
3.1 煤和生物質(zhì)的熱重實(shí)驗(yàn)過程及分析
3.1.1 四種煤的熱重實(shí)驗(yàn)過程
3.1.2 生物質(zhì)的熱重實(shí)驗(yàn)過程
3.1.3 單獨(dú)生物質(zhì)和煤的熱失重曲線比較
3.2 煤與生物質(zhì)共混物熱重實(shí)驗(yàn)過程及分析
3.2.1 大南湖煤與生物質(zhì)共混物熱重實(shí)驗(yàn)過程及分析
3.2.2 鶴崗煤與生物質(zhì)共混物熱重實(shí)驗(yàn)過程及分析
3.2.3 鮑店煤與生物質(zhì)共混物熱重實(shí)驗(yàn)過程及分析
3.2.4 黃陵煤與生物質(zhì)共混物熱重實(shí)驗(yàn)過程及分析
3.3 本章小節(jié)
4 熱解過程動(dòng)力學(xué)計(jì)算和分析
4.1 生物質(zhì)和煤的熱解動(dòng)力學(xué)分析
4.2 生物質(zhì)與煤共熱解動(dòng)力學(xué)分析
4.2.1 鶴崗煤與生物質(zhì)共熱解動(dòng)力學(xué)分析
4.2.2 大南湖煤與生物質(zhì)共熱解動(dòng)力學(xué)分析
4.2.3 黃陵煤和生物質(zhì)共熱解動(dòng)力學(xué)分析
4.2.4 鮑店煤和生物質(zhì)共熱解動(dòng)力學(xué)分析
4.3 本章小結(jié)
5 常壓管式反應(yīng)爐中煤與生物質(zhì)的單獨(dú)熱解及共熱解產(chǎn)物分析
5.1 氣相產(chǎn)物分析
5.2 固相產(chǎn)物分析
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)生物質(zhì)能政策演變及政策績(jī)效研究[J]. 羅夢(mèng)悅. 河南科技. 2014(21)
[2]2013年世界能源供需淺析——《BP世界能源統(tǒng)計(jì)2014》解讀[J]. 王睿. 當(dāng)代石油石化. 2014(09)
[3]實(shí)施《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》:向PM2.5宣戰(zhàn)[J]. 王金南,雷宇,寧淼. 環(huán)境保護(hù). 2014(06)
[4]煤與生物質(zhì)熱重分析及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 武宏香,李海濱,趙增立. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[5]煤與生物質(zhì)共熱解特性初步研究[J]. 王鵬,文芳,邊文,鄧一英. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2008(04)
[6]煤和生物質(zhì)共氣化協(xié)同效應(yīng)的初步研究[J]. 李克忠,張榮,畢繼誠(chéng). 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2008(04)
[7]木質(zhì)類生物質(zhì)熱解過程的熱重分析研究[J]. 杜海清,王晶,白雪峰. 黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]生物質(zhì)混合物與褐煤共熱解特性的試驗(yàn)研究[J]. 閻維平,陳吟穎. 動(dòng)力工程. 2006(06)
[9]電力行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式[J]. 王文選,陸生寬,肖志均. 能源研究與利用. 2006(01)
[10]中國(guó)潔凈煤戰(zhàn)略思考[J]. 陳清如. 黑龍江科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(05)
碩士論文
[1]煤與橡膠共熱解過程中硫的遷移規(guī)律[D]. 史郭曉.大連理工大學(xué) 2011
[2]紙漿熱性能及紙張熱老化評(píng)價(jià)新方法研究[D]. 文艾.華南理工大學(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(hào):3726152
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 世界能源背景
1.2 煤炭資源及燃煤引起的環(huán)境問題
1.2.1 煤炭資源概述
1.2.2 煤炭利用引起的環(huán)境問題
1.3 煤的熱解技術(shù)
1.3.1 煤的直接熱解
1.3.2 煤的加氫熱解
1.4 生物質(zhì)能及其利用技術(shù)
1.4.1 國(guó)外生物質(zhì)資源利用狀況
1.4.2 國(guó)內(nèi)生物質(zhì)資源利用狀況
1.5 煤與生物質(zhì)共熱解的研究現(xiàn)狀
1.5.1 煤與生物質(zhì)共熱解過程的協(xié)同作用
1.5.2 煤與生物質(zhì)共熱解過程的非協(xié)同作用
1.6 本論文的研究意義及內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)原料的制備及性質(zhì)分析
2.3.1 煤樣及生物質(zhì)樣的制備
2.3.2 煤樣及生物質(zhì)樣的性質(zhì)分析
2.4 熱重實(shí)驗(yàn)
2.5 常壓管式反應(yīng)爐熱解實(shí)驗(yàn)
2.6 本章小結(jié)
3 生物質(zhì)與煤共熱解熱重實(shí)驗(yàn)研究
3.1 煤和生物質(zhì)的熱重實(shí)驗(yàn)過程及分析
3.1.1 四種煤的熱重實(shí)驗(yàn)過程
3.1.2 生物質(zhì)的熱重實(shí)驗(yàn)過程
3.1.3 單獨(dú)生物質(zhì)和煤的熱失重曲線比較
3.2 煤與生物質(zhì)共混物熱重實(shí)驗(yàn)過程及分析
3.2.1 大南湖煤與生物質(zhì)共混物熱重實(shí)驗(yàn)過程及分析
3.2.2 鶴崗煤與生物質(zhì)共混物熱重實(shí)驗(yàn)過程及分析
3.2.3 鮑店煤與生物質(zhì)共混物熱重實(shí)驗(yàn)過程及分析
3.2.4 黃陵煤與生物質(zhì)共混物熱重實(shí)驗(yàn)過程及分析
3.3 本章小節(jié)
4 熱解過程動(dòng)力學(xué)計(jì)算和分析
4.1 生物質(zhì)和煤的熱解動(dòng)力學(xué)分析
4.2 生物質(zhì)與煤共熱解動(dòng)力學(xué)分析
4.2.1 鶴崗煤與生物質(zhì)共熱解動(dòng)力學(xué)分析
4.2.2 大南湖煤與生物質(zhì)共熱解動(dòng)力學(xué)分析
4.2.3 黃陵煤和生物質(zhì)共熱解動(dòng)力學(xué)分析
4.2.4 鮑店煤和生物質(zhì)共熱解動(dòng)力學(xué)分析
4.3 本章小結(jié)
5 常壓管式反應(yīng)爐中煤與生物質(zhì)的單獨(dú)熱解及共熱解產(chǎn)物分析
5.1 氣相產(chǎn)物分析
5.2 固相產(chǎn)物分析
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)生物質(zhì)能政策演變及政策績(jī)效研究[J]. 羅夢(mèng)悅. 河南科技. 2014(21)
[2]2013年世界能源供需淺析——《BP世界能源統(tǒng)計(jì)2014》解讀[J]. 王睿. 當(dāng)代石油石化. 2014(09)
[3]實(shí)施《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》:向PM2.5宣戰(zhàn)[J]. 王金南,雷宇,寧淼. 環(huán)境保護(hù). 2014(06)
[4]煤與生物質(zhì)熱重分析及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 武宏香,李海濱,趙增立. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[5]煤與生物質(zhì)共熱解特性初步研究[J]. 王鵬,文芳,邊文,鄧一英. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2008(04)
[6]煤和生物質(zhì)共氣化協(xié)同效應(yīng)的初步研究[J]. 李克忠,張榮,畢繼誠(chéng). 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2008(04)
[7]木質(zhì)類生物質(zhì)熱解過程的熱重分析研究[J]. 杜海清,王晶,白雪峰. 黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]生物質(zhì)混合物與褐煤共熱解特性的試驗(yàn)研究[J]. 閻維平,陳吟穎. 動(dòng)力工程. 2006(06)
[9]電力行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式[J]. 王文選,陸生寬,肖志均. 能源研究與利用. 2006(01)
[10]中國(guó)潔凈煤戰(zhàn)略思考[J]. 陳清如. 黑龍江科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(05)
碩士論文
[1]煤與橡膠共熱解過程中硫的遷移規(guī)律[D]. 史郭曉.大連理工大學(xué) 2011
[2]紙漿熱性能及紙張熱老化評(píng)價(jià)新方法研究[D]. 文艾.華南理工大學(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(hào):3726152
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