矿化垃圾衍生燃料热解过程HCl与H_2S析出规律

采用热重红外质谱联用法(TG-FTIR-MS)和水平管式热解炉/化学吸收法,对比研究了矿化垃圾(ARDF)和常规垃圾(NRDF)衍生燃料热解过程腐蚀性气体(HCl和H_2S)的析出特性,分析了热解温度及热解类型对析出行为的影响并对热解固相产物腐蚀性元素的赋存特点进行了考察。结果表明,慢速热解过程,两者腐蚀性气体的析出特征温度区间相似,均分为两段,HCl析出区间为200-400和420-500℃,H_2S析出区间为230-370和380-670℃,而ARDF表现为较低的HCl和H_2S析出率;快速热解过程,两者腐蚀性气体的析出受热解温度影响较大,且规律有所差别:随热解温度的升高,HCl析出率呈S型变化(先高后低再高),而H_2S析出率呈正相关,均在850℃达到峰值,其中,HCl析出率分别为48.8%(ARDF)和29.4%(NRDF),H_2S析出率分别为6.8%(ARDF)和44.6%(NRDF)。因腐蚀性气体差异性的析出规律,两类垃圾热解固相产物腐蚀性元素的赋存与热解温度相关,ARDF的Cl和S元素最高赋存率分别可达59.4%(450℃)和84.3%(750℃),而NRDF的Cl和S元素最高赋存率分别仅为36.7%(850℃)和15.2%(650℃)。说明在合适的热解条件下,相比NRDF,ARDF腐蚀性元素不易释放,倾向于固相赋存,此为不同垃圾衍生燃料的热利用提供了一定依据和参考。     

模化城市生活垃圾衍生燃料制备及热解特性的研究

为保证城市固体废弃物（MSW）或垃圾衍生燃料（RDF）研究过程中所用样品的典型性和可重复性,首先根据我国城市生活垃圾的典型组成人工配制了垃圾衍生燃料（aRDF）,分析了aRDF的组成,采用热重 傅立叶变换红外光谱(TG-FTIR)联用技术研究了aRDF的热解特性,并采用差减微商法计算了热解动力学参数。结果表明,aRDF体现了我国MSW构成的主要特点,且与实际焚烧等过程的垃圾原料更为接近;aRDF在低温热解过程中,氯的释放与芳族化合物的产生处于不同的温度区间,并且缓慢的升温速度加大了HCl和芳族化合物释放的温度区间差异。这为避免高温下HCl对设备的腐蚀、减少甚至消除PCDD/Fs的形成提供了可能。aRDF的热解反应为一级反应,其活化能在64.6 kJ/mol～136kJ/mol的范围内变化。     

聚氯乙烯等温燃烧反应动力学

聚氯乙烯等温燃烧反应动力学;PVC;燃烧反应;化学动力学     

垃圾衍生燃料热解半焦气化过程中HCl与H2S析出规律

通过水平管式气化炉和化学吸收法,对比研究了矿化垃圾热解半焦（ARC）和常规垃圾热解半焦（NRC）在水蒸气和CO₂气化过程中腐蚀性气体（HCl和H₂S）的析出特性,考察了气化温度、气化介质类型和流量对腐蚀性气体析出特性的影响。当气化温度升至950℃,ARC在水蒸气气化过程中的碳气化率、HCl和H₂S产率分别为66.1%、100%和74.9%,而其在CO₂气化过程中的碳气化率、HCl和H₂S产率分别为77.8%、100%和2.9%;NRC在水蒸气气化过程中的碳气化率、HCl和H₂S产率分别为98.8%、100%和53.7%,而其在CO₂气化过程中的碳气化率、HCl和H₂S产率分别为100%、96.2%和10.3%。以NRC为原料,考察了水蒸气和CO₂流量对其HCl和CO₂析出特性的影响。NRC的HCl和H₂S产率均随水蒸气流量增加而增加,但当水碳比大于等于3.3时,其促进作用不再明显。NRC的HCl产率随CO₂流量的增加而增加,而H₂S产率随CO₂流量的增加而减小。     

TGA技术研究城市生活垃圾燃烧特性

采用TGA（热解重量分析法）技术,考察了山西省晋城市区生活垃圾不同组分的着火及燃烧特性,实验室出了原生垃圾中不同组分（包括废塑料类,废纸类,废弃织物类,植物类,厨余类和细粒类）垃圾的TG／DTG曲线,着火温度及其它燃烧特征参数,通过对TG／DTG曲线,着火温度及燃烧特征参数的分析,首次提出了一种在TGA技术中确定着火温度的新方法,给出上述不同垃圾组分的开始热分解温度,着火温度,燃尽温度以及平均燃烧速率等重要参数,并对各种垃圾的着火及燃烧特性进行了对比研究,为垃圾焚烧工业化应用提供了基础数据。     

纤维素与草酸的慢速和快速共热解反应特性研究

本研究利用热重-傅里叶变换红外光谱和卧式固定床热解反应装置,探究了纤维素与草酸的慢速和快速共热解反应特性。慢速共热解的失重曲线包括草酸分解和纤维素分解两个阶段,由于草酸与纤维素分解不同步,草酸主要通过其分解形成的挥发分影响纤维素的分解,且影响并不明显。而在快速共热解中,草酸与纤维素同步热解,原料及挥发分之间有着充分的交互反应,因此,草酸对纤维素的三相热解产物具有显著影响。相比于纤维素单独快速热解,快速共热解形成的生物油中左旋葡聚糖、左旋葡萄糖酮含量减少,1,4∶3,6-二脱水-α-D-吡喃葡萄糖含量显著提高;热解气中CO减少,CO₂增多;此外,纤维素分解更为彻底,热解炭具有更高的芳香化程度。     

废轮胎快速热解实验研究

介绍了废轮快速热解的试验装置和结果。重点考察了反应器温度在５００～１０００℃时,热分解气体产率和组分的变化规律,热分解产物分布以及延长气相停留时间对热分解气体产率和组分的影响。结果表明,热分解速率随温度呈线性变化,热分解温度升高,产气率增加,液体和固体产物减少。１０００℃时气体产率为５００℃的４倍。废轮胎热解气热值较高（２０～３７ＭＪ／Ｎｍ＾３）,在７００～８００℃间达到最大值。７００℃以上延长气     

晋城无烟煤加压快速热解特性及其对气化反应的影响

利用自行设计的加压热重固定床反应器进行了晋城无烟煤加压快速热解特性的研究,并结合热天平半焦等温热失重分析,考察了热解温度、停留时间和热解压力等外部操作条件对煤焦快速热解半焦特性的影响。结果表明,随热解温度的提高、停留时间的延长和热解压力的增大,所得到的半焦产率降低,气化反应性减弱,活化能提高;高温产生较小的比表面积,而停留时间的延长和压力的提高产生较大的比表面积,比表面积与气化反应速率无明显的依存关系。水蒸气气化速率是CO2的四倍左右。     

RDF流化床燃烧过程NOx生成比较研究

随着中国经济的迅速发展和城市化进程的加快,由此带来的负作用凸现：各种资源的消耗不断增加;同时这种传统的高消耗、低产出、高污染的经济发展带来的环境污染也非常严重。据不完全统计,2003年中国城市生活垃圾总量为1．9亿t,并以每年8％～10％的速度递增,对垃圾进行简单填埋、焚烧不但污染土壤和地下水,     

热解温度对酸沉淀工业木质素快速热解液体产物的影响

利用快速热解和气质联用技术,研究了酸沉淀工业木质素在400℃～700℃下快速热解液体产物的主要组分及其含量的变化。酸沉淀工业木质素快速热解液体产物中主要包括,与木质素的三种苯丙烷结构单元结构相似的苯酚、愈疮木酚和2,6 二甲氧基苯酚等酚类化合物,以及它们的甲基、乙基或丙基的单取代或多取代衍生物。在400℃～600℃,热解液体产物的组分及其相对含量的变化不显著;而在600℃～700℃,芳环上含甲氧基的酚类物质的相对含量急剧减少甚至消失,而苯酚的相对含量却急剧增加,达到27.81％,比400℃的增加了近2.5倍,同时芳烃化合物的相对含量增加,并出现苯丙呋喃、茚和萘等芳环化合物。     

烟煤与生物质快速共热解产物特性分析

研究了烟煤(YL)分别与富含半纤维素的玉米芯(CB)和富含木质素的松木屑(SD)快速共热解产物产率和气体组成的变化规律。结果表明,烟煤与生物质共热解组分互相作用,造成共热解气、液、固相产率和气体组成的明显变化,且与生物质种类有关。相对于独立热解过程,玉米芯丰富的半纤维素造成热解水蒸气和CO₂浓度较高,且玉米芯中富含的K元素挥发迁移至煤焦表面,对热解半焦与水蒸气、CO₂的气化反应起到催化作用,反应生成的H₂和富氢组分易与热解生成的自由基结合,抑制自由基之间的缩聚反应,使得共热解气体和液体产率增加,而半焦产率减小。烟煤/松木屑共热解过程中,松木屑中富含的Ca元素在煤焦表面迁移,促进了松木屑热解液体在半焦表面裂解反应,生成CO₂、CO和富氢自由基等轻质组分,造成共热解半焦和液体产率降低而气体产率增加。热解产物半焦、焦油、水蒸气、CO₂之间的气化和裂解反应均产生富氢的次生组分,从而提高了共热解气体中CO和烃类气体产率,降低了H₂产率。     

Chlorinated organic compounds evolved during the combustion of blends of refuse-derived fuels and coals

The objective of this study was to examine the possible formation of chlorinated organic compounds during the combustion of blends of refuse derived fuels (RDF) and coal under conditions similar to those of an atmospheric fluidized bed combustion (AFBC) system. A series of experiments were conducted using a TG interfaced to FTIR. Additional experiments using a tube furnace preheated to AFBC operating temperatures were also conducted. The combustion products were cryogenically trapped and analyzed with a GC/MS system. The chlorination of phenols and the condensation reactions of chlorophenols were investigated in this study. A possible mechanism for the formation of chlorinated organic compounds such as dibenzodioxins and dibenzofurans, by chlorination and condensation reactions involving phenols, was proposed.The financial support for this work received from the U.S. Department of Energy (Contract No. DE-FG22-94PC94211) and from the Huntsman Thermal Analysis Fellowship is gratefully acknowledged.     

生物质快速热解制备液体燃料

本文回顾了生物质快速热解液化技术的国内外研究现状,重点叙述了初级生物油的化学组成和燃料性质,指出生物油是一种复杂的含氧有机混合物,具有水分含量高、氧含量高、热值低、酸含量高、安定性差和化石燃油不互溶等独特的性质;针对这些性质,介绍了几种常用的生物油精制提炼方法,包括催化裂解、催化加氢、高温热解气过滤、添加助剂、催化酯化、柴油乳化以及制备富氢合成气与费托合成,并分析了各种精制技术发展的关键问题。     

应用TGA-FTIR研究不同来源污泥的燃烧和热解特性

在空气气氛下,利用热重分析方法研究了三种不同来源的污泥燃烧特性。探讨水处理工艺和污泥处理工艺对污泥中有机物的分布影响和燃烧特性影响。研究发现,污水厌氧工艺和污泥厌氧工艺均导致结构复杂、燃烧温度高的有机物生成。在氮气气氛下利用热重红外联用技术,对比研究了同种污泥的热解和燃烧特性,污泥热解主要发生有机物裂解成小分子和小分子的挥发,氧气的存在加速了污泥的裂解。污泥热解温度200℃～500℃,主要气体H2O、CO2、CO以及甲烷等烃类,CO2在高温750℃还存在一个析出峰,由于无机碳酸盐的分解。     

污泥型煤技术处理污泥的基础研究Ⅱ. 等温燃烧过程中NOx、SO2释放规律的考察

利用固定床管式炉反应器进行几种污泥以及不同型煤的等温燃烧实验 ,研究了NOx、SO2 等污染物的释放规律 ,发现污泥单独燃烧时污染物释放浓度高 ,造成严重环境污染 ;而添加固硫剂的不同污泥型煤的等温燃烧时 ,NOx、SO2 的释放浓度低得多 ,可以能源化、洁净化处理大量污泥。