烟煤与玉米秸秆共热解试验研究

发布时间：2021-09-01 18:26

　　煤与生物质共热解是煤与生物质共利用过程中的一个必要环节,对煤与生物质共气化、共液化以及共燃烧过程而言,热解是必经过程或伴随过程。本文以延长烟煤、玉米秸秆为实验原料,基于热天平分析仪、固定床开展共热解试验。试验考察了不同热解温度以及不同生物质掺混比例对共热解产物产率、气体组分产率、焦油组分的影响。在热天平实验中,延长烟煤与玉米秸秆发生了协同作用。对玉米秸秆和延长烟煤进行酸洗脱灰分处理,考察两者内在碱（土）金属对共热解的影响。对比酸洗玉米秸秆（DECS）与延长烟煤,延长烟煤与玉米秸秆的共热解实验,酸洗后的共热解过程中,其活化能增加,指前因子下降。在固定床热解实验中,考察了不同热解温度以及掺混比例对共热解的影响。实验结果表明：延长烟煤与玉米秸秆共热解过程中发生了协同作用。相比于理论计算值,共热解的半焦产率下降,液体产率以及气体产率随着温度的升高呈现不同的变化趋势。对共热解气体组分进行分析发现：与理论计算值相比,C02、CO、CH4、H2产率呈现不同的变化趋势。在整个热解温度区间,共热解气体CO、CH4的实验值产率偏高。相比于延长烟煤与玉米秸秆共热解,酸洗玉米秸秆与延长烟煤共热解的气体产率降低... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 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】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 煤炭利用方式
        1.2.1 煤炭燃烧利用以及带来的环境问题
        1.2.2 煤炭热化学转化技术
    1.3 煤炭资源与生物质能资源共热解利用
    1.4 本论文研究内容
2 文献综述
    2.1 煤热解
        2.1.1 煤热解过程
        2.1.2 煤热解研究现状
    2.2 生物质热解
        2.2.1 生物质资源的基本特点
        2.2.2 生物质热解现状
    2.3 煤与生物质共热解研究现状
        2.3.1 煤与生物质共热解协同作用
        2.3.2 煤与生物质共热解无协同作用
    2.4 本章小结
3 实验原料与实验方法介绍
    3.1 实验原料
    3.2 实验仪器与设备
        3.2.1 热天平实验
        3.2.2 小型固定床实验
    3.3 产物分析方法
        3.3.1 产物产率计算方法
        3.3.2 气体产物分析
        3.3.3 液体产物分析
4 基于热重研究延长烟煤与玉米秸秆共热解特性
    4.1 引言
    4.2 实验基本方法
    4.3 实验基本参数
    4.4 实验结果与讨论
        4.4.1 延长烟煤与玉米秸秆热解特性
        4.4.2 延长烟煤与玉米秸秆共热解特性
        4.4.3 酸洗玉米秸秆对共热解特性的影响
        4.4.4 酸洗延长烟煤对共热解特性的影响
    4.5 热解反应动力学分析
    4.6 本章小结
5 固定床热解实验
    5.1 引言
    5.2 实验基本参数
    5.3 延长烟煤与玉米秸秆固定床共热解实验
        5.3.1 延长烟煤与玉米秸秆共热解产物产率分析
        5.3.2 气体组分分析
    5.4 延长烟煤与酸洗玉米秸秆固定床共热解实验
        5.4.1 延长烟煤与酸洗玉米秸秆共热解产物产率分析
        5.4.2 气体组分分析
    5.5 酸洗延长烟煤与玉米秸秆固定床共热解实验
        5.5.1 酸洗延长烟煤与玉米秸秆共热解产物产率分析
        5.5.2 气体组分分析
    5.6 添加KCl对延长烟煤与玉米秸秆共热解实验的影响
        5.6.1 添加KCl对延长烟煤与玉米秸秆共热解产率的影响
        5.6.2 添加KCl对延长烟煤与玉米秸秆共热解气体组分的影响
    5.7 添加CaCl_2对延长烟煤与玉米秸秆共热解实验的影响
        5.7.1 添加CaCl_2对延长烟煤与玉米秸秆共热解产率的影响
        5.7.2 添加CaCl_2对延长烟煤与玉米秸秆共热解气体组分的影响
    5.8 本章小结
6 液体产物分析
    6.1 引言
    6.2 焦油预处理分析方法
    6.3 共热解焦油柱层析分析
        6.3.1 延长烟煤与玉米秸秆共热解焦油柱层析分析
        6.3.2 延长烟煤与酸洗玉米秸秆共热解焦油柱层析分析
        6.3.3 添加KCl的延长烟煤与玉米秸秆共热解焦油柱层析分析
    6.4 共热解焦油GC-MS分析
        6.4.1 延长烟煤与玉米秸秆共热解焦油GC-MS分析
        6.4.2 基于GC-MS分析玉米秸秆脱灰以及KCl对共热解焦油的影响
    6.5 本章小结
7 全文总结与展望
    7.1 主要结论
    7.2 本文主要创新点
    7.3 不足与展望
    参考文献
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]平朔煤和生物质共热解实验研究[J]. 王健,张守玉,郭熙,董爱霞,陈川,熊绍武,房倚天.  燃料化学学报. 2013(01)
[2]核桃壳与煤共热解的热重分析及动力学研究[J]. 黄元波,郑志锋,蒋剑春,戴伟娣,孙云娟.  林产化学与工业. 2012(02)
[3]神府煤加压热解特性及热解动力学分析[J]. 王贤华,鞠付栋,杨海平,徐健,张世红,陈汉平.  中国电机工程学报. 2011(11)
[4]碱金属对煤热解和气化反应速率的影响[J]. 熊杰,周志杰,许慎启,于广锁.  化工学报. 2011(01)
[5]添加物对宁夏煤热解气相产物生成的影响[J]. 杨会民,王美君,张玉龙,常丽萍.  煤炭学报. 2010(08)
[6]铁基矿物质对西部煤热解特性的影响[J]. 王美君,杨会民,何秀风,常丽萍.  中国矿业大学学报. 2010(03)
[7]碱金属及灰分对煤焦碳微晶结构及气化反应特性的影响[J]. 许慎启,周志杰,代正华,于广锁,龚欣.  高校化学工程学报. 2010(01)
[8]大同煤热解和加氢热解过程中产物生成规律的研究[J]. 刘全润,胡浩权.  河南化工. 2009(12)
[9]热分解气氛对流化床煤热解制油的影响[J]. 张晓方,金玲,熊燃,汪印,刘云义,许光文.  化工学报. 2009(09)
[10]金属催化剂对褐煤热解气体产物析出影响的实验研究[J]. 杨景标,蔡宁生,张彦文.  工程热物理学报. 2009(01)

硕士论文
[1]落下床中半焦对煤与生物质共热解的影响[D]. 邱玉洁.大连理工大学 2011
[2]钙基添加剂作用下煤热解和气化行为及其硫迁移[D]. 刘慧君.华东理工大学 2011
[3]落下床反应器中煤与生物质共热解研究[D]. 张丽.大连理工大学 2006



本文编号：3377466