鳳眼蓮與低階煤低溫共熱解轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、隨著化石燃料的日益匱乏以及環(huán)境問題的愈演愈烈，尋找清潔的替代能源迫在眉睫。近年來，生物質(zhì)與煤共熱解以其原料價(jià)格低廉、來源廣泛，操作條件溫和，原料梯級(jí)利用效率高，CO2排放量少等優(yōu)勢(shì)而備受矚目。
　　本實(shí)驗(yàn)選取全球泛濫成災(zāi)的風(fēng)眼蓮以及不適合傳統(tǒng)加工利用的宏鷹混洗低階煤為原料，采用自行改裝設(shè)計(jì)的干餾爐對(duì)二者進(jìn)行低溫共熱解實(shí)驗(yàn)研究，探討鳳眼蓮添加量(0、10％、20％、30％、40％、100％)對(duì)共熱解產(chǎn)物分布的影響，并基于正交試驗(yàn)(L

2、934)對(duì)熱解條件進(jìn)行優(yōu)化。此外，重點(diǎn)對(duì)純?cè)虾妥罴雅浔然旌蠘舆M(jìn)行熱重分析，分別從熱解特性和動(dòng)力學(xué)角度討論原料共熱解時(shí)的相互作用。并對(duì)原料以及優(yōu)化前后最佳混合樣熱解所得熱解油進(jìn)行GC-MS檢測(cè)，熱解油和半焦進(jìn)行元素分析和熱值測(cè)定，對(duì)產(chǎn)物的后續(xù)利用提供基礎(chǔ)性能參考指標(biāo)。研究表明:
　　1)隨著鳳眼蓮添加量的增加，熱解油的產(chǎn)率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。當(dāng)鳳眼蓮添加量為30％時(shí)，熱解油產(chǎn)率達(dá)到最大值11.32％，比煤?jiǎn)为?dú)熱解油產(chǎn)率提高了2

3、4.81％，比質(zhì)量加權(quán)計(jì)算值提高了5.11％。
　　2)從熱重分析結(jié)果看，鳳眼蓮添加量為30％時(shí)，在300～700℃溫度區(qū)間，混合樣失重實(shí)驗(yàn)值大于按單獨(dú)熱解失重的質(zhì)量加權(quán)值，原料之間存在明顯的協(xié)同作用?；旌蠠峤鈺r(shí)不同溫度段的活化能和指前因子都比原料熱解小，活化能和指前因子存在補(bǔ)償效應(yīng)，熱解活性增大，反應(yīng)速率降低，原料之間的促進(jìn)作用主要表現(xiàn)在使反應(yīng)活性增大。
　　3)正交試驗(yàn)的因素主次關(guān)系為:終溫＞配比＞粒徑＞保溫時(shí)間，并且當(dāng)

4、風(fēng)眼蓮添加量為35％，終溫為550℃，鳳眼蓮粒徑為0.355-0.500mm，保溫時(shí)間為25min時(shí)，熱解油產(chǎn)率達(dá)到最大值11.70％，比優(yōu)化前提高了3.36％，比煤?jiǎn)为?dú)熱解油產(chǎn)率提高了29.00％。。
　　4)熱解油GC-MS檢測(cè)得出，優(yōu)化前當(dāng)風(fēng)眼蓮添加量為30％時(shí)，共熱解油中烷烴含量比煤?jiǎn)为?dú)熱解油提高了34.46％，且有機(jī)酸含量幾乎降為零，有利于以煤代油和熱解油的穩(wěn)定性。共熱解油H/C比純煤焦油提高了8.72％，熱值為36.9