煤和生物质低温共热解动力学研究

发布时间：2022-12-24 12:35

　　生物质加入煤中进行共热解,对节约煤炭资源,保护环境和促进煤热解反应进行有十分重要的意义。本论文采用热重分析法研究了煤、生物质的单独热解过程和共热解过程,探讨了影响煤和生物质热解的影响因素;采用Coats-Redlfern方法得到了共热解过程的动力学参数;另外通过常压管式反应器热解装置对热解产生的气体和固体产物进行了分析。主要工作如下:（1）利用热重分析法研究了煤、生物质的单独热解过程和共热解过程,考察了生物质种类、煤炭种类和生物质添加比例对煤和生物质共热解的影响。煤和生物质的热解过程都有3个阶段:第一阶段为干燥脱除阶段（＜200℃）;第二阶段为脱挥发分阶段（生物质200~400℃、煤400~650℃）;第三阶段为炭化阶段（生物质＞400℃、煤＞650℃）。通过比较煤热解和生物质热解,我们发现生物质失重率急剧增大,且生物质总失重率明显高于煤,这与两物质的化学结构有关。生物质各成分通过作用力相对较弱的醚键结合,而煤主要是通过碳原子连接,需要在较高的温度下才能断裂,因此煤热解温度高出生物质许多。煤与生物质混合物的DTG曲线上有三个峰,分别对应热解三段明显失重区域:第一个峰处于样品干燥脱吸阶段... 

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 世界能源背景
    1.2 煤炭资源及燃煤引起的环境问题
        1.2.1 煤炭资源概述
        1.2.2 煤炭利用引起的环境问题
    1.3 煤的热解技术
        1.3.1 煤的直接热解
        1.3.2 煤的加氢热解
    1.4 生物质能及其利用技术
        1.4.1 国外生物质资源利用状况
        1.4.2 国内生物质资源利用状况
    1.5 煤与生物质共热解的研究现状
        1.5.1 煤与生物质共热解过程的协同作用
        1.5.2 煤与生物质共热解过程的非协同作用
    1.6 本论文的研究意义及内容
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
2 实验部分
    2.1 实验原料
    2.2 实验仪器
    2.3 实验原料的制备及性质分析
        2.3.1 煤样及生物质样的制备
        2.3.2 煤样及生物质样的性质分析
    2.4 热重实验
    2.5 常压管式反应炉热解实验
    2.6 本章小结
3 生物质与煤共热解热重实验研究
    3.1 煤和生物质的热重实验过程及分析
        3.1.1 四种煤的热重实验过程
        3.1.2 生物质的热重实验过程
        3.1.3 单独生物质和煤的热失重曲线比较
    3.2 煤与生物质共混物热重实验过程及分析
        3.2.1 大南湖煤与生物质共混物热重实验过程及分析
        3.2.2 鹤岗煤与生物质共混物热重实验过程及分析
        3.2.3 鲍店煤与生物质共混物热重实验过程及分析
        3.2.4 黄陵煤与生物质共混物热重实验过程及分析
    3.3 本章小节
4 热解过程动力学计算和分析
    4.1 生物质和煤的热解动力学分析
    4.2 生物质与煤共热解动力学分析
        4.2.1 鹤岗煤与生物质共热解动力学分析
        4.2.2 大南湖煤与生物质共热解动力学分析
        4.2.3 黄陵煤和生物质共热解动力学分析
        4.2.4 鲍店煤和生物质共热解动力学分析
    4.3 本章小结
5 常压管式反应炉中煤与生物质的单独热解及共热解产物分析
    5.1 气相产物分析
    5.2 固相产物分析
    5.3 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国生物质能政策演变及政策绩效研究[J]. 罗梦悦.  河南科技. 2014(21)
[2]2013年世界能源供需浅析——《BP世界能源统计2014》解读[J]. 王睿.  当代石油石化. 2014(09)
[3]实施《大气污染防治行动计划》:向PM2.5宣战[J]. 王金南,雷宇,宁淼.  环境保护. 2014(06)
[4]煤与生物质热重分析及动力学研究[J]. 武宏香,李海滨,赵增立.  燃料化学学报. 2009(05)
[5]煤与生物质共热解特性初步研究[J]. 王鹏,文芳,边文,邓一英.  煤炭转化. 2008(04)
[6]煤和生物质共气化协同效应的初步研究[J]. 李克忠,张荣,毕继诚.  化学反应工程与工艺. 2008(04)
[7]木质类生物质热解过程的热重分析研究[J]. 杜海清,王晶,白雪峰.  黑龙江大学自然科学学报. 2008(01)
[8]生物质混合物与褐煤共热解特性的试验研究[J]. 阎维平,陈吟颖.  动力工程. 2006(06)
[9]电力行业的循环经济模式[J]. 王文选,陆生宽,肖志均.  能源研究与利用. 2006(01)
[10]中国洁净煤战略思考[J]. 陈清如.  黑龙江科技学院学报. 2004(05)

硕士论文
[1]煤与橡胶共热解过程中硫的迁移规律[D]. 史郭晓.大连理工大学 2011
[2]纸浆热性能及纸张热老化评价新方法研究[D]. 文艾.华南理工大学 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：3726152