生物质松木锯末中低温还原高铁拜耳法赤泥

对生物质松木锯末和烟煤还原焙烧高铁拜耳法赤泥进行对比试验研究,包括还原温度、还原时间、还原剂用量对还原效果的影响.生物质松木锯末还原高铁拜耳法赤泥所需还原温度低而且还原时间短最终还原效果较好.试验通过热分析和X射线衍射、动力学研究结果揭示出生物质松木锯末中低温还原高铁拜耳法赤泥机理.同时确定了生物质松木锯末中低温还原的最佳还原条件.研究表明生物质松木锯末为赤泥质量分数的20%,还原温度为650℃,还原时间为30 min可将赤泥完全磁化.生物质松木锯末热重试验分析表明250~375℃温度区间为锯末热解的主要阶段,350℃左右热解速率达到最大,450℃后热解反应趋于平缓;烟煤热重试验表明300~700℃温度区间为烟煤热解的主要阶段,450℃左右热解速率达到最大,650℃后热解反应趋于平缓.动力学研究表明锯末在300~400℃区间热解表观活化能比烟煤热解表观活化能要低很多,说明在此温度范围内锯末比烟煤更加容易发生热解反应.生物质能够中低温还原高铁拜耳法赤泥,还原温度比煤基还原的还原温度低200℃左右.     

高硫强粘结性煤与生物质共热解脱硫脱氮的研究

用回转炉作为高硫强粘结性煤与生物质共热解的反应器,分析了热妥过程中煤与生物质的相互作用机理,研究了热解温度、生物质汪厍量和煤粒度对无机硫脱除率、有机硫脱除率和氮脱除率的影响,结果表明,随着热解温度升高、煤化度降低、生物质添加量增大、煤粒度减小,脱硫脱氮率提高。     

苯热解渗透炭抑制焦炭劣化反应动力学

进行苯热解渗透炭抑制焦炭劣化反应动力学实验,用未反应收缩核模型表征动力学实验数据,建立苯热解渗透炭抑制焦炭劣化反应动力学模型,确定模型参数.依所建动力学模型,计算出抑制焦炭劣化反应过程中的相对外扩散阻力ηg/Ση、相对内扩散阻力ηD/∑η和相对界面反应阻力ηC/∑η.研究结果表明:按Arrhenius方程得到苯热解渗透炭抑制焦炭劣化反应的活化能Ea=217.0 kJ/mol和有效扩散活化能ED=162.9 kJ/mol,均大于空白焦炭劣化反应的活化能Ea-142.0 kJ/mol和有效扩散活化能ED=96.30 kJ/mol;苯热解炭抑制焦炭劣化反应起始阶段主要受界面化学反应和外扩散影响,随着反应进行,劣化反应由内扩散、界面化学反应和外扩散同时影响;在较低温度下,焦炭劣化反应主要受界面化学反应控制,随反应温度升高,界面化学反应的相对阻力逐渐下降.     

淮南煤焦CS_2-丙酮萃取物的GC/MS分析

用等体积的CS2-丙酮混合溶剂萃取了不同热解温度和时间得到的淮南煤焦,用GC/MS法分析了煤焦的萃取物的组成.结果表明:在较高热解温度和用较长热解时间得到的煤焦在CS2-丙酮混合溶剂中的萃取率较低;萃取物主要由长链烷烃、芳烃和含杂原子化合物组成;热解速率对煤焦中芳烃的缩合度有重要影响,在相同热解温度下,慢速煤焦中芳环的缩合程度高于快速煤焦.     

流化床焦炭燃烧过程中NO排放特性的实验研究

在一小型流化床试验台上进行了焦崔制备和焦炭燃烧实验，研究了热解温度、煤种、粒径等因素对焦炭燃烧过程中焦炭Ｎ转化为ＮＯ的影响。     

沙柳热解特性及热解动力学

为研究沙生灌木的代表沙柳的热解特性、热解动力学及热解过程中产物的形成特性,并进一步探讨沙柳的热解行为和过程的反应机理。采用热重法及热重红外联用技术对沙柳的热解失重过程、热解过程产生的气体和焦炭产物进行表征,采用Flynn-Wall-Ozawa法和Coats-Redfem积分法对沙柳的主要热解阶段进行动力学分析,求取活化能并推出描述其热重过程的机理函数。试验结果表明:沙柳的热解过程分为三个阶段,分别为脱水、快速热解和焦炭热解阶段。升温速率的增大有利于第二阶段挥发份的析出,但对第三阶段焦炭组分的热解不利,增加了800℃时残留的焦炭产率。沙柳主要热解阶段的活化能处于106.79~135.81 KJ/mol,且过程服从Avrami-Erofeev方程。热解过程中气态产物主要有H2O、CO2、CO、CH4、烷烃、酸、醛和醚类化合物等。不同温度下焦炭残渣的红外光谱表明,400℃前为半纤维素和纤维素糖苷键与糖环结构及乙酰羰基的断裂。400℃后为木质素中芳环结构单元及芳香核之间通过芳醚键连接的空间网状结构的破坏,而碳—碳键却得以保留和含量提高,整个失重过程挥发份的逸出主要与含氧官能团的热解有关。     

显微组分热解硫迁移的X射线光电子能谱研究

用手选富集与离心分离相结合的方法,从两种全硫含量相近、变质程度相近的新西兰煤和灵石煤中分离出高纯度镜质组和惰质组.在高纯Ar气氛下,分别制备了300,500,700,1 000℃下的显微焦.用傅里叶转换红外光谱(FTIR)研究了两种镜质组和惰质组中的脂肪氢随温度的变化规律,用X射线光电子能谱(XPS)研究了煤岩显微组分在室温至1 000℃热解过程中有机硫的变迁规律.结果表明,镜质组中的有机硫化物硫含量高于惰质组的,在镜质组和惰质组热解焦中,噻吩硫都占主要部分.在相同温度下,镜质组的脱硫率高于惰质组的.在温度较低时,镜质组的脱硫率相似,但当温度高于700℃时,热稳定性较差的镜质组显示出更高的脱硫效果.     

焦炭高温性质对高炉炉况的影响

采用可调气氛高温抗压试验机研究焦炭的高温抗压强度.在高炉实际反应程度范围内,焦炭抗压强度与失碳率呈近似直线关系.失碳率对强度的影响随温度升高而减弱,抗压强度也随温度升高而降低.在此基础上,从理论上分析了高炉用焦炭的破碎机理.     

低次烟叶热解特性及动力学机理函数

采用固定床管式反应器,考察了热解温度对低次烟叶热解产物产率、组成的影响。利用热重分析仪,在不同的升温速率下对低次烟叶的热失重行为进行了研究,运用Coats-Redfern积分法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)积分法,结合双外推法确定其动力学机理函数。实验结果表明:随温度升高,热解油产率先增大,在400℃达到最大,为26.93%,然后开始下降;热解气产率不断增大;焦炭产率不断下降。热解油主要由酮类、酚类、呋喃类和含氮杂环化合物组成,热解气主要由CO、CO_2组成。低次烟叶的热解过程可以分为脱水干燥、快速热解和炭化3个阶段。主要热解区间第1段(T_0～T_(max))的最概然机理函数为D3(Jander方程),第2段(T_(max)～T_f)最可能的机理函数为D4(G-B方程)。     

生物质快速热解液化的实验

在集成的生物质热解液化系统装置上,进行了生物质快速热解制取液体燃料的实验.以几种代表性生物质为原料,研究了热解温度、生物质种类、运行操作条件等对热解液化率的影响.试验结果表明,在现有系统装置上,生物质最高液化率可达51.7%,不同操作条件对最终热解液化率有显著的影响.