生物质与煤共热解协同反应特性研究

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1、万方数据论文题目：生物质与煤共热解协同反应特性研究作者姓名：专业名称：指导教师：整拯堡化堂王茎粱照论文提交日期：论文答辩日期：授予学位日期：垄Q里垒生垒且至Q兰垒生鱼且入学时间：研究方向：职称：且虹业1一-』鬣21●一一兰万方数据RESEARCHoNSYNERGETICREACTIⅥTYoFCoALANDBIoM【ASSDURINGCo．PYRoI』YSISESADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTERoFPmLoSoPHYfromS

2、handongUniversityofScienceandTechnologyHanZhenhuaSupervisor：ProfessorLiangPengTheCollegeofChemicalandEnvironmentalEngineeringApril2014万方数据声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日AFFIRMATIoNIdeclarethatthisdissertation，sub

3、mittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge．Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute．Signature：Date：万方数据摘要本文首先利用热重对木屑与神木煤在不

4、同加热速率及不同木屑掺杂比下进行了热失重及热解动力学分析，再在Nz气氛下进行了神木煤与锯末共热解协同反应特性进行了研究；在固定床中对木屑与神木煤、木质素与惰质组及镜质组的共热解协同反应特性进行了研究。考察了不同热解温度，不同生物质掺杂比对热解气、液、固产率，热解气体各组分含量及共热解焦油组分的影响。热重结果表明：木屑、煤及两者混合物热解均属于一级动力学反应，木屑的热失重峰随加热速率的升高向高温区移动，木屑与神木煤的剧烈热解峰重叠区域增加，为两者在共热解过程中存在协同反应的发生提供条件。在落下床反应器中，通过500．800℃下，不同木

5、屑掺杂比的实验结果表明，在较高温度下，共热解过程中更易发生协同反应。在较高热解温度下，较高混合比的共热解反应特性主要呈现在热解产物产率的变化，而在较低混合比下，协同反应性主要表现在热解气体各组分相对含量的变化，其主要表现在共热解气体组分中富氢气体呈明显减少趋势，从而可能发生了H和CH3等自由基向液体中转移。在固定床反应器中，不同种类的物料在不同共热解条件下的研究结果表明，实验中所用的不同物料在共热解过程中均存在协同反应性，其不仅表现在热解产物产率方面，而且表现在热解气体组成上。在木屑／神木煤共热解过程中，当热解终温540℃、木屑掺混

6、比l：4时热解气产率的协同值达到22．6％，焦油产率协同值为．27．3％，协同反应特性最明显。木质素与煤显微组分在较高热解温度下以低掺杂比(1：5)混合共热解时，更有利于协同反应性的反应。此外，原料种类对协同效应也有不同影响。与镜质组相比，木质素与惰质组在共热解过程中更容易发生协同反应。针对木质素与惰质组共热解焦油组成复杂的特点，采用柱层析法对焦油族组分进行预分离，结合GC．MS对共热解油分进行了分析。结果表明共热解过程中，焦油轻质组分中酚油、菲及菲的衍生物相对含量增加，焦油重质组分中酯类及酸类化合物所占比重减少，焦油组分更加轻质化

7、，焦油的品质得到一定的改善。关键词：木屑；神木煤；共热解；协同反应性万方数据ABSTRACTThermo·-gravimetricanalysisandCO·-pyrolysiskineticsofsawdustandShenmucoalatdifferentheatingrateanddifferentmixingratioareanalyzedfirst．Then，thestudyisfocusedonsynergeticreactivityofbiomassandcoalduringCO-pyrolysisinafreefal

8、lreactorandafixed-bedreactor．Theeffectsoftemperatureandblendngingratioofbiomassinmixture(BR)ontheyieldsofgas，liquidan