生物质与煤共热解行为及煤焦质量研究

发布时间：2023-08-16 16:26

　　化石能源大量消耗加剧了环境污染,生物质因其储量大、碳中性、可再生性而备受关注。生物质与煤的利用方式相似,却存在密度低、热值及热效率低等劣势。生物质与煤的共利用可以改善其缺点,还能缓解环境污染、减少煤用量、降低经济成本。共热解作为共利用过程中的初始环节,对后续过程具有重要影响;焦油作为共热解过程主要副产物,其成分复杂,含各类有害芳烃,对环境及人体危害不可忽视;煤焦作为热解固体产物,在一些工业生产中应用广泛,其质量及结构特性值得探讨。因此,研究生物质与煤的共热解行为及生物质对煤焦质量的影响具有重要学术意义。首先,采用热重分析技术研究了生物质(白杨木)与肥煤单独热解及混合共热解过程的热解特性,考察了共热解过程中的相互作用及作用程度,并求解了热解过程的动力学。研究结果表明:生物质比肥煤更易热解,并产生3倍于肥煤的总失重量,5倍于肥煤的最大失重速率,热解区间少量重叠。在共热解过程中,重量变化的实验值低于计算值,二者的偏差随温度升高而增大,最大失重速率在生物质主要热解区间高于计算值,在肥煤主要热解区间低于计算值,偏差均随生物质量增加而增大。共热解表观活化能E_a及频率因子A的变...

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 课题的研究现状
        1.2.1 生物质与煤共热解过程的相互作用
        1.2.2 生物质与煤共热解过程的影响因素
        1.2.3 生物质对煤结焦行为的影响
        1.2.4 生物质对焦炭质量的影响及改善措施
    1.3 课题的研究意义
    1.4 课题的研究内容
2 生物质与煤共热解行为及动力学研究
    2.1 实验原料及方法
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备及方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 生物质与煤单独热解行为
        2.2.2 生物质与煤的共热解行为
        2.2.3 生物质与煤共热解动力学分析
    2.3 本章小节
3 生物质与煤共热解焦油特性研究
    3.1 实验原料及方法
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验设备及方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 生物质对焦油成分的影响
        3.2.2 生物质与煤共热解焦油的红外光谱分析
        3.2.3 生物质与煤共热解焦油的核磁共振分析
    3.3 本章小节
4 含生物质焦炭特性研究
    4.1 实验原料及方法
        4.1.1 实验原料
        4.1.2 实验设备与方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 共热解过程煤焦微观结构演变行为
        4.2.2 生物质对焦炭热性质的影响
        4.2.3 生物质对焦炭微观结构的影响
    4.3 本章小节
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录
    A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及专利
    B 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目
    C 作者在攻读硕士学位期间获奖情况



本文编号：3842273