生物質(zhì)與煤共熱解實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、生物質(zhì)能是清潔的可再生能源。隨著化石能源供應(yīng)的日益緊張及其利用對(duì)環(huán)境的污染,世界各國(guó)對(duì)生物質(zhì)能源研究開(kāi)發(fā)和利用已引起了高度關(guān)注。本文利用熱重分析儀和傅里葉紅外光譜儀對(duì)玉米秸稈和木屑分別與長(zhǎng)焰煤和貧煤進(jìn)行了共熱解研究,考察了單獨(dú)煤及生物質(zhì)熱解的基本特性,分析了不同升溫速率對(duì)熱解過(guò)程及氣態(tài)產(chǎn)物的影響,探索了生物質(zhì)與煤共熱解特性,建立生物質(zhì)與煤共熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,求出反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù),并研究生物質(zhì)與煤混合物在不同生物質(zhì)摻混比例(BR)、不同熱

2、解終溫和不同生物質(zhì)與煤組合條件下共熱解機(jī)理及氣態(tài)產(chǎn)物析出規(guī)律,并討論了生物質(zhì)與煤共熱解過(guò)程中的協(xié)同效應(yīng)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨升溫速率的增加,生物質(zhì)單獨(dú)熱解的失重速率峰變寬,在升溫速率為50℃/min時(shí),生物質(zhì)與煤共熱解的DTG峰溫Tbmax和Tcmax隨BR增加而有所降低,說(shuō)明在高升溫速率下煤及生物質(zhì)主要熱解溫度區(qū)間產(chǎn)生部分重疊,可能使混合物中生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的活性自由基對(duì)煤熱解起到加氫作用效果,從而使兩者在共熱解過(guò)程中產(chǎn)生一定的

3、協(xié)同效應(yīng)。
　　與長(zhǎng)煙煤相比,貧煤與生物質(zhì)共熱解過(guò)程中生物質(zhì)對(duì)煤熱解影響更大。生物質(zhì)與長(zhǎng)煙煤共熱解時(shí),較低的BR有利于共熱解氣態(tài)產(chǎn)物的析出,較高的BR不利于共熱解氣態(tài)產(chǎn)物的析出;生物質(zhì)與貧煤共熱解時(shí),隨BR增大氣態(tài)產(chǎn)物析出量增大。通過(guò)比較不同BR對(duì)生物質(zhì)與煤共熱解CO、CH4產(chǎn)率的理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之間差異可知,CH4產(chǎn)率實(shí)測(cè)值總是高于理論計(jì)算值(除500℃時(shí)木屑與長(zhǎng)焰煤共熱解),CO產(chǎn)率實(shí)測(cè)值總低于理論計(jì)算值(除500℃時(shí)生物質(zhì)

4、與貧煤共熱解),說(shuō)明氣態(tài)產(chǎn)物理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之間差異跟生物質(zhì)與煤種類及BR有關(guān),氣態(tài)產(chǎn)物組分含量變化也說(shuō)明共熱解過(guò)程中可能存在一定的協(xié)同效應(yīng)。
　　隨 BR增加及熱解終溫升高,CO、CH4產(chǎn)率增大。對(duì)生物質(zhì)與煤共熱解氣態(tài)產(chǎn)物產(chǎn)率影響的顯著性檢驗(yàn)知,木屑與煤共熱解時(shí)BR對(duì)CH4、CO產(chǎn)率的影響明顯大于熱解終溫,玉米秸稈與長(zhǎng)煙煤共熱解時(shí)熱解終溫對(duì)CH4、CO產(chǎn)率的影響明顯大于BR,而玉米秸稈與貧煤共熱解時(shí)熱解終溫對(duì)CO產(chǎn)率的影響明顯