為研究生物質(zhì)和煤程序升溫共熱解特性及相互作用,利用熱天平和管式爐反應(yīng)器對白松木屑和五彩灣煙煤的共熱解特性及催化劑對生物質(zhì)和煤共熱解的影響進行了研究,并考察了共熱解半焦的孔結(jié)構(gòu)特性。結(jié)果表明:不同比例的生物質(zhì)和煤在共熱解過程中,兩者基本保持了各自的熱解特性,由于生物質(zhì)和煤的主要熱解階段溫度相差較大,共熱解過程中沒有發(fā)生明顯的協(xié)同作用。生物質(zhì)和煤共熱解半焦產(chǎn)率實驗值大于計算值,當(dāng)生物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)從75%減少至25%時,半焦產(chǎn)率實驗值與計算值之間的差值從0. 81個百分點增加到1. 07個百分點。橄欖石和載鎳橄欖石（NiO/olivine）的添加促進了共熱解反應(yīng)發(fā)生的深度。載鎳橄欖石催化劑添加（原料和催化劑質(zhì)量比1:1）的條件下,共熱解碳轉(zhuǎn)化率提高了0. 5%～5. 1%,隨著混合物中生物質(zhì)比例的增加,催化劑的催化效果更加明顯。 

【文章來源】：生物質(zhì)化學(xué)工程. 2018,52(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同生物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的生物質(zhì)和煤共熱解的TG和DTG曲線Fig．1TGandDTGcurvesofbiomassandcoalco-pyrolysisatdifferentbiomassratio

ol)，所以能在較低溫度(400～500℃)下分解。煤的主要結(jié)構(gòu)是通過C?C鍵(鍵能1000kJ/mol)連接在一起的致密多環(huán)芳烴，因此在比較高的溫度下才能分解［9］。圖1不同生物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的生物質(zhì)和煤共熱解的TG和DTG曲線Fig．1TGandDTGcurvesofbiomassandcoalco-pyrolysisatdifferentbiomassratio由圖1可以看出，隨著混合原料中生物質(zhì)比例的增加，失重率增加，半焦產(chǎn)率減少，這與白松、煙煤的揮發(fā)分和固定碳含量有關(guān)。根據(jù)生物質(zhì)樣品與煤單獨熱解時各溫度點的殘留固體量和熱解速率進行圖2不同溫度下生物質(zhì)和煤共熱解的半焦產(chǎn)率Fig．2Co-pyrolysischaryieldsatdifferenttemperature折算得到了不同比例生物質(zhì)和煤共熱解的TG和DTG計算值，并與實驗值進行了比較。從DTG曲線可以看出，隨著生物質(zhì)比例的增加主要熱解峰(第二個峰)的強度增加，然而不同比例的混合物失重速率與計算值相比均有所下降，原因可能是低溫下未熱解的煤阻礙了生物質(zhì)析出的揮發(fā)分向外擴散［1］。根據(jù)氧傳遞理論，煤表面的堿/堿土金屬更易吸附含氧氣體形成C-O-M復(fù)合物［10］。根據(jù)生物質(zhì)和煤的熱重數(shù)據(jù)，得到了不同溫度下共熱解半焦產(chǎn)率，結(jié)果如圖2所示�？梢钥闯�，在不同溫度段共熱解半焦產(chǎn)率實驗值略高于計算值，這說明白松和煙煤在共熱解過程中對固體產(chǎn)物的進一步熱解沒有明顯的協(xié)同效應(yīng)。這是因為白松

面空隙被煤熱解析出的揮發(fā)分堵住。這一方面導(dǎo)致共熱解半焦比表面積的降低，另一方面導(dǎo)致共熱解得到的半焦產(chǎn)率大于計算值。當(dāng)生物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)從75%減少至25%時，半焦產(chǎn)率實驗值與計算值之間的差值從0.81個百分點增加到1.07個百分點，說明生物質(zhì)和煤混合物中煤的比例越大，煤熱解所析出的揮發(fā)分被生物質(zhì)半焦吸附的機會也越大，半焦產(chǎn)率實驗值比理論值高的越多。2.3催化劑對共熱解的影響為了解催化劑對白松木屑和煙煤共熱解的影響，在生物質(zhì)和煤混合物中添加催化劑進行了共熱解實驗，結(jié)果見圖3。圖3催化劑對生物質(zhì)和煤混合物共熱解的影響(生物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%)Fig．3InfluenceofolivineandNiO/olivineonco-pyrolysis(biomassmassratio50%)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[3]用于生物質(zhì)焦油水蒸氣重整的橄欖石載鎳催化劑的研究[D]. 楊小芹.大連理工大學(xué) 2010
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本文編號：3270488