生物质热解液化装置研制与试验研究

介绍了一种电热式快速流化床生物质热解液化装置的研制，该装置的技术关键是采用两级螺旋进料和大流量喷雾直接冷凝收集生物油。试验结果表明，该装置完全可以用于各种固体生物质的热解液化，而且无论何种生物质都存在最佳热解温度。木屑、稻壳、玉米秆和棉花秆4种原料在最佳热解条件下的生物油质量产率分别为63%，53%，57%和56%，热值均为17～18MJ/kg。通过试验研究还发现，生物油是一种复杂的含氧有机化合物和水组成的混合物，包含了几乎所有化学类别的有机物；减少原料携带的外在水可有效降低生物油中的水分；储藏时间达半年的生物油仍然可以直接燃烧。     

昭通褐煤及其低温热解产物的性质研究

昭通褐煤储量大、埋藏浅、易开采，对其进行低温热解后，可以得到多种用途的产品。对昭通褐煤及其热解产物性质的实验研究表明，煤焦油含氧高，含硫低，轻柴油馏分高达60％，可直接用作燃料油，或用于生产轻柴油；热解煤气热值约为18MJ／m^3，属中热值煤气，可用作城市煤气或工业锅炉的燃料；半焦着火点低，热值约为20MJ／kg，可作为清洁燃料用于发电或民用；褐煤灰的主要组分是氧化钙和氧化硅，可用于生产水泥或建材。     

昭通褐煤及其低温热解产物的性质研究

昭通褐煤储量大、埋藏浅、易开采,对其进行低温热解后,可以得到多种用途的产品。对昭通褐煤及其热解产物性质的实验研究表明,煤焦油含氧高,含硫低,轻柴油馏分高达60%,可直接用作燃料油,或用于生产轻柴油;热解煤气热值约为18MJ/m3,属中热值煤气,可用作城市煤气或工业锅炉的燃料;半焦着火点低,热值约为20MJ/kg,可作为清洁燃料用于发电或民用;褐煤灰的主要组分是氧化钙和氧化硅,可用于生产水泥或建材。     

玉米秸秆热解液体产物热值的测定

基于玉米秸秆热解液体产物不易直接被点燃的问题,提出了利用无水乙醇作为助燃剂诱发其燃烧,然后在量热仪上准确测定热值的新方法.实验表明,在该液体产物中加入20%左右的乙醇,可以确保检测样品被点燃.6次实验的平均结果表明:其高位热值为9 561kJ/kg,干基热值为17 383kJ/kg,相对标准偏差为1.42%,这些数据为生物油的应用研究提供了依据.     

含油污泥真空热裂解的研究

采用真空热裂解的方法处理含油污泥,研究热解终温、体系压力、保温时间和冷凝温度对热解产物产率的影响。实验结果表明:在热解终温为500℃,体系压力为10 kPa,保温时间为30 min,冷凝温度为-20℃的条件下,可得到热解固体渣、热解液和热解气的产率分别为9.4%,85.8%和4.8%;分离热解液的水分后得到油产率为原含油污泥的31.25%;采用真空热裂解的方法,能实现含油污泥全组分清洁循环利用。     

含油污泥清洁燃烧实验研究

含油污泥型煤化是含油固废资源化、清洁化有效利用的途径之一。对经过调质处理的含油污泥、热解处理的热解残渣与煤粉以不同比例混配制得的型煤的焚烧过程进行了研究,结果表明:型煤中调质处理污泥最佳添加量为32%、热解残渣最佳添加量为16%时,其热值可分别达到19 936.14、23 482.82 k J/kg以上。对于添加量为32%的调质污泥制成的型煤,以Ca/S(质量比)为2/1添加1.4%CaO和不同浓度的Fe2O3,其烟气中二氧化硫最高排放浓度从最初的70 mg/m3降低到48 mg/m3以下,型煤中固硫率可达95.23%。     

油漆废渣的热解特性与热解工艺

为解决油漆废渣直接焚烧不易进料,易产生污染的问题,将油漆废渣批量堆积进行热解实验.发现油漆废渣具有先软化缩聚再热解的特点,当热解温度在750 ℃, 热解时间超过120 min时,热解进行彻底.热解产生的燃气质量约占废渣质量的40%, 热值约30 MJ/m 3;剩余残渣质量约占20%, 热值约18 MJ/kg, 另外还有部分焦油.根据实验结果提出的先热解,再将热解产物燃气和残渣分别送入锅炉中燃烧的工艺可以有效解决油漆废渣直接焚烧中出现的问题,具有良好的经济和环境效益.     

小球藻热解特性及其液化制油实验分析

以小球藻为研究对象,通过热重分析,研究不同钠盐催化剂及其用量对微分热重曲线的影响,确定小球藻热解最佳催化剂种类及用量.利用自行设计的直接热化学藻类油化实验装置,通过改变最佳催化剂用量,调查其对小球藻油化产物分布以及油产率的影响,并利用GC/MS分析得到油产品成分的含量,同时对油化过程进行了能量衡算.结果表明:3种钠盐催化剂均使小球藻热解反应向低温区移动,钠化合物的催化作用依次为Na2CO3Na2SO4NaCl,其中碳酸钠催化作用最显著;从微分热重曲线分析可知,催化剂中钠离子质量为小球藻样品质量5%时为理想用量,在直接热化学液化法小球藻油化实验中,碳酸钠的钠离子质量为小球藻质量的5%时,可获得较大的油产率62.58%,与热重分析结果相吻合.通过GC/MS分析得到产品油化学成分与重油相近.产品油的热值很高,为32.4,MJ/kg.能量回收率为78.2%.     

玉米秸秆颗粒燃料热解气化试验研究

以玉米秸秆颗粒燃料为原料,研究了生物质空气热解气化(下吸式固定床气化炉)、富氧热解气化(鼓泡式流化床气化炉)和无氧热解气化(慢速连续热解气化炉)的热解气化特性.三种热解气化装置并联,共用一个控制系统,产生的生物质燃气经过冷凝器等后进入储气柜.燃气成分由气相色谱分析,成型颗粒、颗粒炭、生物油热值采用快速量热仪测量分析.结果显示,空气热解气化在热解温度为660~670℃时燃气低热值最高,约为3.91~4.44MJ/Nm3;富氧热解气化燃气低热值最高可达8.48~9.38MJ/Nm3(热解气化温度为575~750℃时);无氧热解气化在热解温度为380~530℃时的燃气低热值约为14.51~16.49MJ/Nm3,并可联产生物炭、生物油等.     

城市污水厂污水及污泥挥发分对其热值的影响

城市污水生物处理过程既是一个污染物物质转移变化的过程,也是一个能量转化利用的过程。以重庆市二级污水处理厂的污水和污泥作为研究对象,测定了污水及污泥的高位热值、挥发分和碳、氢、氧、氮、硫等元素含量,分析了挥发分对高位热值的影响。结果表明:挥发分与高位热值之间具有较好的相关性,挥发分小于30%时,高位热值与挥发分之间呈负相关;挥发分大于37%时,高位热值与挥发分之间呈正相关。通过采用Duong公式进行理论推算,发现挥发分小于28.26%时,高位热值与挥发分之间呈负相关;挥发分大于28.26%时,高位热值与挥发分之间呈正相关。实验结果与理论推算吻合较好,表明所提出的污水和污泥高位热值分析方法有效,且该方法拓展到污水测定可行。