蘆葦漿黑液熱解反應動力學及流化床熱解試驗研究.pdf

1、當今世界因過度使用化石燃料造成環(huán)境日益惡化和資源短缺，我國對煤的消費較大，同樣面臨這樣的問題。生物質(zhì)是清潔可持續(xù)能源，近年來它受到了能源界的廣泛關注，同時也被視為化石燃料最為理想的替代能源之一。我國生物質(zhì)品種豐富、資源量大，可以用生物質(zhì)代替相當一部分化石燃料。造紙黑液屬于類生物質(zhì)，它具有生物質(zhì)的一般特征，但也有其自身的特點，如COD高、堿度大、有機物含量多，未經(jīng)處理直接排放會造成嚴重的環(huán)境污染。通常使用傳統(tǒng)堿回收爐對木漿黑液進行處理，但

2、處理草漿黑液的效果不理想，這是由草漿黑液粘度大、硅含量高、熱值低的特點造成的。因此需要開發(fā)一種新的回收技術處理草漿黑液，本文提出使用流化床熱解堿回收技術處理草漿黑液，選用蘆葦漿黑液作為原料，計算了其熱解反應動力學參數(shù)，研究了其反應動力學機理，并在小型流化床實驗臺上進行了蘆葦漿黑液熱解試驗，得到了其熱解機理，為流化床熱解堿回收技術的應用提供了理論基礎。
　　首先，根據(jù)蘆葦漿黑液熱解的3個溫度區(qū)間以及已知的蘆葦漿黑液TG和DTG曲線，

3、選用了Coats-Redfern、Flynn-Wall-Ozawa、Friedman以及Kissinger法這四種常用的熱解反應動力學模型進行了熱解反應動力學參數(shù)的求解，計算表明Coats-Redfern法確定的蘆葦漿黑液熱解反應機理是隨機成核和隨后生長，F(xiàn)lynn-Wall-Ozawa法和Friedman法回避了反應機理的選擇帶來的誤差，其結(jié)果的準確性更高一些，Kissinger法只分析峰值點處的數(shù)據(jù)點，有些結(jié)果偏差較大。
　　

4、其次，以鈣基沸石為床料、以氮氣為流化介質(zhì)，選擇了530、580、630、680、730、780℃為試驗熱解溫度，對蘆葦漿黑液在小型流化床上的熱解過程進行了相關試驗，得到了氣相、液相和固相產(chǎn)物，通過相應的檢測手段獲得了這些產(chǎn)物的試驗結(jié)果。研究表明，較高的熱解溫度有利于熱解過程的進行，具體表現(xiàn)為可獲得較多的熱解氣且其中的可燃氣占的比例較大，有利于抑制焦油的形成，降低了殘留在黑液半焦中的揮發(fā)分含量，增大了碳、氫轉(zhuǎn)化率，減少了碳、氫元素的損失。