油页岩与城市生活垃圾混合燃烧和热解特性研究
发布时间：2021-06-18 17:44
随着社会和经济的迅速发展,对能源的需求相应骤增,化石能源日益枯竭的现状与迅猛增加的能源需求是当今能源领域面临的主要矛盾。油页岩因其储量丰富而成为极具发展潜力的能源资源,得到人们越来越多的关注。与此同时,随着城市化进程的推进和人们生活水平的提高,城市生活垃圾的清运量极大且逐年增加,城市生活垃圾的无害化、减量化和资源化处理也成为当今环境领域关注的焦点。为了提高能源利用效率,降低污染物排放,不同可燃物混合热利用可能带来协同促进作用。因此,本文着重研究油页岩与城市生活垃圾的混合燃烧和混合热解,具体如下:（1）利用热重分析仪实验了研究油页岩、城市生活垃圾及其不同掺混比样品的燃烧特性,分析了反应过程中可能存在的相互作用,并建立了反应动力学模型。结果表明:城市生活垃圾的燃烧特性明显优于油页岩。当城市生活垃圾掺混比大于50%时,混合样品具有较好的综合燃烧特性。两者在混合燃烧过程中主要表现为促进作用,尤其是在高温阶段更为明显。当掺混比为70%时,反应活化能最小（172.2 kJ/mol）,残存质量比最小为28.03%,标志着燃烧反应进行更彻底,故该掺混比较为理想。（2）利用热重分析仪实验研究了油页岩、城...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 油页岩利用现状
1.3 城市生活垃圾处理现状
1.4 国内外研究现状综述
1.4.1 国内外油页岩与固体燃料掺烧研究现状
1.4.2 国内外油页岩与固体燃料混合热解研究现状
1.4.3 国内外城市生活垃圾与固体燃料混合燃烧研究现状
1.4.4 国内外城市生活垃圾与固体燃料混合热解研究现状
1.5 课题的提出与来源
1.6 主要研究内容
第二章 实验方案与装置介绍
2.1 实验物料与处理
2.2 实验系统介绍
2.2.1 热重同步分析仪
2.2.2 傅里叶变换红外光谱仪
2.2.3 热裂解仪
2.2.4 气相色谱-质谱联用仪
2.3 实验方法
2.3.1 热重系统实验方法
2.3.2 热重红外联用系统实验方法
2.3.3 热裂解-气质联用系统实验方法(PY-GC/MS)
2.4 实验数据的处理方法
2.4.1 燃烧和热解实验特性的数据处理方法
2.4.2 提高分析结果准确度方法
2.4.3 反应生成气体的数据分析方法
2.4.4 裂解-气相色谱/质谱联用分析
2.4.5 热解产物的有机物分类方法
2.5 本章小结
第三章 油页岩与城市生活垃圾混合燃烧特性分析
3.1 引言
3.2 油页岩和城市生活垃圾单样燃烧失重特性分析
3.2.1 油页岩燃烧失重特性分析
3.2.2 城市生活垃圾燃烧失重特性分析
3.2.3 油页岩和城市生活垃圾单样燃烧失重特性对比分析
3.3 油页岩与城市生活垃圾混合燃烧失重特性分析
3.3.1 不同掺混比
3.3.2 混合样品的相互作用
3.3.3 动力学分析
3.4 油页岩和城市生活垃圾混合燃烧红外光谱分析
3.5 本章小结
第四章 城市生活垃圾可燃单组分的热解特性分析
4.1 引言
4.2 城市生活垃圾中可燃组分热解特性分析
4.2.1 木材热解特性分析
4.2.2 纸热解特性分析
4.2.3 水果和厨余垃圾混合物热解特性分析
4.2.4 聚氯乙烯热解特性分析
4.2.5 可燃组分热解失重特性分析
4.3 城市生活垃圾中可燃单组分热解产物分析
4.3.1 木材热解产物分析
4.3.2 纸热解产物分析
4.3.3 水果和厨余垃圾混合物热解产物分析
4.3.4 聚氯乙烯热解产物分析
4.3.5 可燃组分热解结果对比分析
4.4 本章小结
第五章 油页岩与城市生活垃圾混合热解特性分析
5.1 引言
5.2 油页岩和城市生活垃圾单样热解失重特性分析
5.2.1 油页岩热解失重特性分析
5.2.2 城市生活垃圾热解失重特性分析
5.2.3 油页岩和城市生活垃圾单样热解特性对比分析
5.3 油页岩和城市生活垃圾混合热解失重特性分析
5.3.1 不同质量分数掺混
5.3.2 混合样品的相互作用
5.3.3 动力学分析
5.4 油页岩与城市生活垃圾PY-GC/MS分析
5.4.1 油页岩PY-GC/MS分析
5.4.2 城市生活垃圾PY-GC/MS分析
5.4.3 油页岩城市生活垃圾混合样品PY-GC/MS分析
5.5 本章小结
全文总结与展望
全文总结
创新点
研究工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Py-GC-MS的木质素与褐煤共热解特性研究[J]. 黄煜乾,吴宇婷,郑安庆,赵增立,李海滨. 新能源进展. 2017(05)
[2]基于TG-FTIR的雷尼镍催化乙醇木质素热解特性研究[J]. 郭大亮,王林芳,张维亮,邹成,张兴枝. 农业机械学报. 2018(01)
[3]生活垃圾与柳树枝共热解研究[J]. 宋强,杨晓菡,赵洪宇,张蒙蒙,宋丽华,舒新前. 可再生能源. 2017(06)
[4]广州垃圾分类效果技术评估的思考与实践[J]. 吕永. 广东科技. 2017(05)
[5]马尾松木质素快速热解及产物分析[J]. 郭忠,蒋新元,廖媛媛,张敏,黄一磊. 中南林业科技大学学报. 2017(06)
[6]油茶壳与油页岩混燃特性研究[J]. 张灿,廖艳芬,李双双,林延. 新能源进展. 2017(01)
[7]生物炭与木质素混合成型及其燃烧特性研究[J]. 秦丽元,张世慧,高忠志,蒋恩臣. 农业机械学报. 2017(04)
[8]广州城市生活垃圾回收政策研究[J]. 赵楠,张苇锟. 清远职业技术学院学报. 2017(01)
[9]纤维素类草本能源植物燃烧动力学研究[J]. 田红,吴艳,尹艳山,陈冬林. 燃烧科学与技术. 2016(04)
[10]我国煤炭资源供给情景分析[J]. 孟凡生,孙亚诺,刘丽. 中国能源. 2016(01)
博士论文
[1]城市生活垃圾热解气化特性及全过程多目标评价方法研究[D]. 董隽.浙江大学 2016
[2]典型通用乙烯基塑料在二次反应最小化条件下的热解实验研究[D]. 周俊波.华中科技大学 2016
[3]油页岩热解过程及产物析出特性实验研究[D]. 罗万江.西安建筑科技大学 2016
[4]厨余垃圾的燃烧与热解特性研究[D]. 刘海力.华南理工大学 2014
[5]木质原料快速热解制取生物油及生物油分级催化提质研究[D]. 彭锦星.天津大学 2012
[6]生活垃圾中主要可燃组分热解特性的试验研究[D]. 沈祥智.浙江大学 2006
[7]城市生活垃圾中低温热解特性研究[D]. 王艳.天津大学 2005
硕士论文
[1]深圳生活垃圾治理的困境及其治理模式构建[D]. 曾英武.深圳大学 2017
[2]煤及其燃烧产物中稀土元素地球化学特征[D]. 马萌芽.中国矿业大学 2017
[3]烟草纤维素结构及燃烧热解特性研究[D]. 杨滢.中国科学技术大学 2017
[4]农村生活垃圾管理机制研究[D]. 刘薇.燕山大学 2016
[5]煤与桦甸油页岩共热解特性研究[D]. 石勇.安徽工业大学 2016
[6]纤维素和半纤维素热解机理及其产物调控途径的研究[D]. 梁嘉晋.华南理工大学 2016
[7]抚顺油页岩热解及其产物特性研究[D]. 杨瑞.西北大学 2016
[8]农村生活垃圾收集与处理问题分析及策略研究[D]. 张乐伟.天津商业大学 2016
[9]碱性木质素与油页岩共热解及协同作用的研究[D]. 邵佳晔.东北电力大学 2016
[10]柳树河油页岩和PVC的热解与共热解特性研究[D]. 朱桂林.大连理工大学 2015
本文编号：3237108
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 油页岩利用现状
1.3 城市生活垃圾处理现状
1.4 国内外研究现状综述
1.4.1 国内外油页岩与固体燃料掺烧研究现状
1.4.2 国内外油页岩与固体燃料混合热解研究现状
1.4.3 国内外城市生活垃圾与固体燃料混合燃烧研究现状
1.4.4 国内外城市生活垃圾与固体燃料混合热解研究现状
1.5 课题的提出与来源
1.6 主要研究内容
第二章 实验方案与装置介绍
2.1 实验物料与处理
2.2 实验系统介绍
2.2.1 热重同步分析仪
2.2.2 傅里叶变换红外光谱仪
2.2.3 热裂解仪
2.2.4 气相色谱-质谱联用仪
2.3 实验方法
2.3.1 热重系统实验方法
2.3.2 热重红外联用系统实验方法
2.3.3 热裂解-气质联用系统实验方法(PY-GC/MS)
2.4 实验数据的处理方法
2.4.1 燃烧和热解实验特性的数据处理方法
2.4.2 提高分析结果准确度方法
2.4.3 反应生成气体的数据分析方法
2.4.4 裂解-气相色谱/质谱联用分析
2.4.5 热解产物的有机物分类方法
2.5 本章小结
第三章 油页岩与城市生活垃圾混合燃烧特性分析
3.1 引言
3.2 油页岩和城市生活垃圾单样燃烧失重特性分析
3.2.1 油页岩燃烧失重特性分析
3.2.2 城市生活垃圾燃烧失重特性分析
3.2.3 油页岩和城市生活垃圾单样燃烧失重特性对比分析
3.3 油页岩与城市生活垃圾混合燃烧失重特性分析
3.3.1 不同掺混比
3.3.2 混合样品的相互作用
3.3.3 动力学分析
3.4 油页岩和城市生活垃圾混合燃烧红外光谱分析
3.5 本章小结
第四章 城市生活垃圾可燃单组分的热解特性分析
4.1 引言
4.2 城市生活垃圾中可燃组分热解特性分析
4.2.1 木材热解特性分析
4.2.2 纸热解特性分析
4.2.3 水果和厨余垃圾混合物热解特性分析
4.2.4 聚氯乙烯热解特性分析
4.2.5 可燃组分热解失重特性分析
4.3 城市生活垃圾中可燃单组分热解产物分析
4.3.1 木材热解产物分析
4.3.2 纸热解产物分析
4.3.3 水果和厨余垃圾混合物热解产物分析
4.3.4 聚氯乙烯热解产物分析
4.3.5 可燃组分热解结果对比分析
4.4 本章小结
第五章 油页岩与城市生活垃圾混合热解特性分析
5.1 引言
5.2 油页岩和城市生活垃圾单样热解失重特性分析
5.2.1 油页岩热解失重特性分析
5.2.2 城市生活垃圾热解失重特性分析
5.2.3 油页岩和城市生活垃圾单样热解特性对比分析
5.3 油页岩和城市生活垃圾混合热解失重特性分析
5.3.1 不同质量分数掺混
5.3.2 混合样品的相互作用
5.3.3 动力学分析
5.4 油页岩与城市生活垃圾PY-GC/MS分析
5.4.1 油页岩PY-GC/MS分析
5.4.2 城市生活垃圾PY-GC/MS分析
5.4.3 油页岩城市生活垃圾混合样品PY-GC/MS分析
5.5 本章小结
全文总结与展望
全文总结
创新点
研究工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Py-GC-MS的木质素与褐煤共热解特性研究[J]. 黄煜乾,吴宇婷,郑安庆,赵增立,李海滨. 新能源进展. 2017(05)
[2]基于TG-FTIR的雷尼镍催化乙醇木质素热解特性研究[J]. 郭大亮,王林芳,张维亮,邹成,张兴枝. 农业机械学报. 2018(01)
[3]生活垃圾与柳树枝共热解研究[J]. 宋强,杨晓菡,赵洪宇,张蒙蒙,宋丽华,舒新前. 可再生能源. 2017(06)
[4]广州垃圾分类效果技术评估的思考与实践[J]. 吕永. 广东科技. 2017(05)
[5]马尾松木质素快速热解及产物分析[J]. 郭忠,蒋新元,廖媛媛,张敏,黄一磊. 中南林业科技大学学报. 2017(06)
[6]油茶壳与油页岩混燃特性研究[J]. 张灿,廖艳芬,李双双,林延. 新能源进展. 2017(01)
[7]生物炭与木质素混合成型及其燃烧特性研究[J]. 秦丽元,张世慧,高忠志,蒋恩臣. 农业机械学报. 2017(04)
[8]广州城市生活垃圾回收政策研究[J]. 赵楠,张苇锟. 清远职业技术学院学报. 2017(01)
[9]纤维素类草本能源植物燃烧动力学研究[J]. 田红,吴艳,尹艳山,陈冬林. 燃烧科学与技术. 2016(04)
[10]我国煤炭资源供给情景分析[J]. 孟凡生,孙亚诺,刘丽. 中国能源. 2016(01)
博士论文
[1]城市生活垃圾热解气化特性及全过程多目标评价方法研究[D]. 董隽.浙江大学 2016
[2]典型通用乙烯基塑料在二次反应最小化条件下的热解实验研究[D]. 周俊波.华中科技大学 2016
[3]油页岩热解过程及产物析出特性实验研究[D]. 罗万江.西安建筑科技大学 2016
[4]厨余垃圾的燃烧与热解特性研究[D]. 刘海力.华南理工大学 2014
[5]木质原料快速热解制取生物油及生物油分级催化提质研究[D]. 彭锦星.天津大学 2012
[6]生活垃圾中主要可燃组分热解特性的试验研究[D]. 沈祥智.浙江大学 2006
[7]城市生活垃圾中低温热解特性研究[D]. 王艳.天津大学 2005
硕士论文
[1]深圳生活垃圾治理的困境及其治理模式构建[D]. 曾英武.深圳大学 2017
[2]煤及其燃烧产物中稀土元素地球化学特征[D]. 马萌芽.中国矿业大学 2017
[3]烟草纤维素结构及燃烧热解特性研究[D]. 杨滢.中国科学技术大学 2017
[4]农村生活垃圾管理机制研究[D]. 刘薇.燕山大学 2016
[5]煤与桦甸油页岩共热解特性研究[D]. 石勇.安徽工业大学 2016
[6]纤维素和半纤维素热解机理及其产物调控途径的研究[D]. 梁嘉晋.华南理工大学 2016
[7]抚顺油页岩热解及其产物特性研究[D]. 杨瑞.西北大学 2016
[8]农村生活垃圾收集与处理问题分析及策略研究[D]. 张乐伟.天津商业大学 2016
[9]碱性木质素与油页岩共热解及协同作用的研究[D]. 邵佳晔.东北电力大学 2016
[10]柳树河油页岩和PVC的热解与共热解特性研究[D]. 朱桂林.大连理工大学 2015
本文编号：3237108
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