检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

污水污泥流化床空气气化焦油的燃烧特性

环境工程学报 2017年第11期11卷 6056-6062页

作者：秦梓雅解立平王云峰杜金山邳京生天津工业大学环境与化学工程学院天津300387 天津清华德人环境工程有限公司天津300384

利用热重分析法,研究了气化温度(650、750和850℃)和污泥性质对污泥流化床气化焦油燃烧特性的影响变化规律。结果表明:6种污泥气化焦油的燃烧过程均分为轻质有机物挥发和燃烧、重质有机物分解和燃烧以及微量残炭燃烧3个阶段;其中第一阶... 详细信息

利用热重分析法,研究了气化温度(650、750和850℃)和污泥性质对污泥流化床气化焦油燃烧特性的影响变化规律。结果表明:6种污泥气化焦油的燃烧过程均分为轻质有机物挥发和燃烧、重质有机物分解和燃烧以及微量残炭燃烧3个阶段;其中第一阶段失重率均明显高于第二阶段,且第一阶段和第二阶段的失重率随气化温度的升高而分别呈现为升高和降低的变化趋势。来自于活性污泥法工艺未消化污泥气化焦油在第一阶段的失重率高于消化污泥的,而A2/O工艺未消化污泥气化焦油在第一阶段的失重率则低于消化污泥的。6种气化焦油的机理函数不完全相同,但反应级数均在1~2.5之间,且第一阶段的表观活化能均低于30 k J·mol-1。污泥流化床空气气化焦油的着火点和表观活化能均比其固定床空气气化焦油的低。

关键词：污水污泥流化床气化焦油燃烧特性动力学

低温等离子体协同催化转化生物质气化焦油研究进展

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

化工进展 2024年

作者：许志成高宁博全翠宋庆彬西安交通大学能源与动力工程学院陕西威环能科技有限公司澳门科技大学创新工程学院澳门海岸带生态环境国家野外科学观测研究站

生物质作为一种可再生能源，在全球能源结构中占据重要地位，其通过热化学转化过程生产合成气极具应用价值，但过程中产生的焦油问题严重制约了合成气品质和生物质气化技术的商业化进程。在多种焦油去除方法中，催化重整因其能有效将焦... 详细信息

生物质作为一种可再生能源，在全球能源结构中占据重要地位，其通过热化学转化过程生产合成气极具应用价值，但过程中产生的焦油问题严重制约了合成气品质和生物质气化技术的商业化进程。在多种焦油去除方法中，催化重整因其能有效将焦油分解为有价值的气体产物而备受关注。然而，高温条件下的催化剂失活问题仍是亟待解决的关键挑战。低温等离子体（Non-thermal plasma， NTP）处理技术因其能够在较低温度下进行高效的焦油分解而显得尤为具有吸引力。通过与非均相催化剂结合形成耦合体系，NTP可以显著增强催化剂活性和稳定性，减少不利副产物生成并提升产物选择性。本文系统地阐述了单纯催化体系中焦油重整催化剂的优化及其失活机理，同时也深入探讨了不同NTP与催化剂催化耦合体系对焦油重整效率及机理的优化作用。最后，本文讨论了未来NTP催化技术在生物质气化焦油重整领域的应用前景，强调了从催化剂设计与制备到实际操作工艺参数优化的重要性，以期推动生物质气化产业的持续发展和技术升级。

关键词：生物质气化焦油低温等离子体催化重整协同作用

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

污水污泥气化焦油热解特性的研究

化工进展 2015年第5期34卷 1472-1477,1487页

作者：杨明沁解立平岳俊楠张伟红天津工业大学环境与化学工程学院天津300387

利用热重分析方法,对由5种不同性质污泥在气化温度600℃、700℃和800℃下进行外热上吸式固定床空气气化时制得的9种污泥气化焦油的热解特性进行了研究。结果表明:9种气化焦油热解时均分为3个阶段,分别是水和低沸点有机物的挥发、有机物... 详细信息

利用热重分析方法,对由5种不同性质污泥在气化温度600℃、700℃和800℃下进行外热上吸式固定床空气气化时制得的9种污泥气化焦油的热解特性进行了研究。结果表明:9种气化焦油热解时均分为3个阶段,分别是水和低沸点有机物的挥发、有机物挥发分解以及残余物分解。污泥厌氧消化和污水处理工艺中的厌氧过程均使800℃下制得的气化焦油中低分子有机物含量增加,但对第二阶段挥发的轻质及重质非极性有机物总含量的影响很小,且使气化焦油的热解特性变差。气化温度对未消化污泥气化焦油热解时第一和第二阶段失重率的影响变化规律与消化污泥气化焦油的不同,且气化焦油的热解特性优于污泥热解焦油。热解动力学研究表明,9种气化焦油热解机理函数彼此不完全相同,且热解活化能均较低,具有良好的热解特性。

关键词：污水污泥气化焦油污水处理工艺热解动力学

关于煤气化焦油裂解实验及无焦油气化技术的研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

关于煤气化焦油裂解实验及无焦油气化技术的研究

作者：夏明东北大学

学位级别：硕士

煤炭气化是可实现煤的洁净利用的方式之一,但气化过程产生的焦油一直是制约煤炭高效气化的瓶颈,还会引起管道堵塞、设备腐蚀、能量损失及环境污染等问题。因此,解决气化焦油的问题对整个气化系统甚至下级用气设备都显得至关重要。从炉... 详细信息

煤炭气化是可实现煤的洁净利用的方式之一,但气化过程产生的焦油一直是制约煤炭高效气化的瓶颈,还会引起管道堵塞、设备腐蚀、能量损失及环境污染等问题。因此,解决气化焦油的问题对整个气化系统甚至下级用气设备都显得至关重要。从炉内因素、炉型结构及炉外净化等三方面对影响焦油含量的各种因素进行了综述。分析发现,炉内因素(温度、停留时间、压力、气氛和催化剂)及炉型结构(两段风式、下吸式)通过影响焦油的裂解,提高其转化率而降低了焦油的含量。炉外净化则是将焦油由气相转移并收集,对焦油中的能量并未充分回收,还可能引起二次污染。因此,强化焦油的裂解是降低煤气中焦油含量可靠、有效的途径。在对气化焦油的组成及性质进行分析时发现,尽管气化焦油中的酚类物质含量较高、燃烧性能好、具备制取碳素纤维的条件,但由于煤种及工艺的原因,气化焦油中的杂质含量普遍较高,导致品质偏低、二次加工性能较差,将给焦油的深加工带来一定困难。另外,在提取、运输和储存等集中环节的成本投入一定程度上制约了焦油深加工工业的规模化发展。就目前形势而言,气化焦油走规模化深加工的路线尚待时日,其处理还需从形成环节着手。裂解实验中,焦油转化率随温度和停留时间的增加而明显提高,在1200℃、12s时达到了91.73%的转化。裂解后,煤气组分有所变化,热值显著提高。这说明裂解反应不仅可降低煤气中的焦油含量,还能改变煤气的组成,改善煤气品质。催化裂解实验发现,焦油仅在900℃时便达到了94.75%的转化率,并且在达到相同转化率所需的温度同比下降约30%。同时,实验也反映出催化剂易积碳、失活而导致使用寿命和催化效果下降等问题。本文提出煤炭的无焦油气化构想,即通过强化焦油的裂解反应,达到降低出炉煤气中的焦油含量的目的,减轻煤气净化环节的负担,同时避免气化焦油深加工的问题。通过对裂解形式的比较,以经济实用性较高的炉内热裂解为基本思路,设计无焦油气化炉。在下吸式炉型的基础上,进行结构调整。通过添加二次风、设置喉口提高炉内温度,并设计锥形还原区、文丘里引射管等延长焦油在高温区的停留时间,为焦油的裂解提供相应条件。

关键词：气化焦油组成性质热裂解气化炉型

生物质与餐饮废油、气化焦油共热解动力学研究与人工神经网络模型

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

生物质与餐饮废油、气化焦油共热解动力学研究与人工神经网络模型

作者：王予天津大学

学位级别：硕士

本文针对生物质与餐饮废油、生物质与生物质气化焦油的共热解失重过程，利用热重分析仪以及差量热扫描仪，进行热解过程微观机理分析;并根据BP人工神经网络模型，对生物质与餐饮废油、生物质与气化焦油共热解行为规律进行模拟与预测。... 详细信息

本文针对生物质与餐饮废油、生物质与生物质气化焦油的共热解失重过程，利用热重分析仪以及差量热扫描仪，进行热解过程微观机理分析;并根据BP人工神经网络模型，对生物质与餐饮废油、生物质与气化焦油共热解行为规律进行模拟与预测。本文选取了三个不同的升温速率，从303K升温至973K，依据不同的数学模型方法，求解出质量动力学方程，从而获得在各个热解条件下样品热解的机理与反应模型，并确定具有最低反应势的物料组合比例与升温速率条件，从而对实际工业化热解具有良好的指导作用。最后，依照已经求得的热解反应进度曲线以及活化能，本文建立了BP人工神经网络模型，对热解行为规律及活化能、反应级数进行分析预测。在生物质快速热解阶段以及餐饮废油主要热解失重阶段，发生了强烈的耦合作用，但是餐饮废油的引入降低了单一生物质秸秆的热解失重率，出现了将近40%的负耦合作用。在生物质快速热解阶段以及气化焦油主要热分解失重阶段，发生强烈耦合作用，由于气化焦油的热解失重率高，且温度低，耦合失重极为剧烈，因此气化焦油增高了单一生物质秸秆的热解失重率，气化焦油与生物质秸秆之间出现了40–60%左右的正耦合现象，气化焦油使得生物质秸秆失重率增高了。对于生物质秸秆与餐饮废油混合物组分来说，在10K/min、30K/min与50K/min的升温速率下，其热分解机理为D、D与R模型，即单向扩散模型与有限表面反应模型(一维尺度)。对于生物质秸秆与气化焦油混合物组分来说，在10K/min、30K/min与50K/min的升温速率下，其热分解机理为D、P-T与P-T模型，即三向扩散模型、Prout-Tompkins(m=1)模型与Prout-Tompkins(m=0.5)模型。对混合组分来说，BP人工神经网络的预测模型预测结果明显好于加权平均结果，尤其对于生物质与气化焦油混合物组分来说，预测曲线明显更加接近实验真实曲线，从而进一步证明了生物质秸秆与气化焦油之间的强烈耦合作用。BP人工神经网络的活化能与热分解反应进度预测结果与实际值具有较高的吻合度，在本实验范围内，活化能预测最大相对误差不超过7.5%，反应级数预测最大相对误差不超过1%，且反应级数的预测相对误差小于活化能的预测相对误差。综上所述，生物质与餐饮废油、气化焦油共热解，从微观机理以及动力学角度上看，具有工业化技术上、能源上以及经济成本上的良好意义，具有广泛的应用前景。

关键词：生物质热解餐饮废油气化焦油动力学人工神经网络

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

化学链技术辅助气化焦油催化脱除的实验研究

化学链技术辅助气化焦油催化脱除的实验研究

作者：颜浩青岛大学

学位级别：硕士

焦油是煤热解和气化过程不可避免的副产物,出炉煤气中焦油蒸气和油颗粒物含量占3-8%之多,具有腐蚀燃气输送管道、增加燃气净化负荷、引起燃气设备延迟点火等危害。关于焦油净化技术的研究很多,分为炉内催化裂解、炉外物理法捕集两种方式... 详细信息

焦油是煤热解和气化过程不可避免的副产物,出炉煤气中焦油蒸气和油颗粒物含量占3-8%之多,具有腐蚀燃气输送管道、增加燃气净化负荷、引起燃气设备延迟点火等危害。关于焦油净化技术的研究很多,分为炉内催化裂解、炉外物理法捕集两种方式,但焦油脱除效率有限,能量消耗较多,还会造成大气和水的二次污染。本文基于催化裂解技术,引入化学链路线,制备具有催化作用的复合载氧体,通过载氧体的多次循环,实现高效、清洁的气化焦油脱除。主要研究内容及结论如下:首先,考察了复合催化剂对煤焦油裂解的特性,优选最佳的Ca/Mg掺混比例,并对煤焦油催化裂解过程进行动力学分析。结果表明,Ca/Mg催化剂对焦油裂解具有明显促进作用,Ca/Mg比例为7:3时,焦油裂解转化率最高;由计算得到的不同反应阶段的活化能发现,Ca/Mg催化剂分别降低了热解段和二次裂解段15%和14%的活化能,促进了焦油的快速裂解。其次,利用Ca/Mg复合催化剂进行两段式固定床反应器中煤焦油催化裂解的实验研究。实验表明,随着温度升高焦油转化率也逐渐增大,转化率及CO含量在700℃时最大且CO浓度较低;分析催化剂平均粒径的影响,粒径减小使焦油转化率先增加后降低,采用0.1-0.2mm范围内粒径最佳;通过催化剂料层厚度控制气相反应时间,反应时间的增加提高了焦油转化率,但大于0.75s后焦油转化率增长趋势放缓;在上述优化参数的基础上,焦油脱除实验持续进行6h后,催化剂活性下降,焦油转化率和产气量迅速降低。为获得催化剂失活机理,对新鲜催化剂和反应6h后催化剂进行物相表征,XRD/SEM分析表明,催化剂表面已出现细碎积碳微晶,部分CaO吸收CO生成CaCO等杂质,烧结现象不明显;而添加了FeO的催化剂明显提高了抗积碳性能,延长了裂解率拐点出现的时间,其中3%FeO/Ca-Mg催化剂的活性拐点出现最晚,延长至16h;TG-DSC联用对失活催化剂的积碳率定量分析,确定了积炭率达到3%～5%时需更新催化剂。最后,浸渍法制备Fe6Al4Ca1复合载氧体,考察煤焦油化学链裂解过程中载氧体的载氧/催化双重性能,探讨载氧体与焦油摩尔比(O/C)、反应温度、S/C摩尔比以及循环次数,对煤焦油脱除效率的影响。Fe6Al4Ca1载氧体在反应温度900℃,O/C摩尔比3,S/C摩尔比0.5时,表现出最优的裂解焦油性能。在流化床中进行煤焦油重整和载氧体氧化再生的化学链循环考察载氧体的多循环性能。通过XRD、SEM、BET等表征分析,还原态载氧体中FeO主要转变为FeO和Fe O,具有催化作用的铁酸钙的形成和Ca的造孔作用保持了载氧体多次循环反应活性。但FeO氧化再生过程放热引起部分晶粒熔融,造成局部烧结,破坏了载氧体表面位点,造成载氧体活性下降,此时,载氧体内晶格氧向表面扩散速率下降,表面形成积碳。本文认为,焦油初步热解、碳氧配合物进一步分解和碳沉积气化是煤焦油化学链重整反应的三个阶段,针对此机理进行化学链反应速率的调控,将进一步提高煤焦油脱除的催化性能和使用寿命,这将是课题下一步的工作。

关键词：气化焦油催化裂解焦油转化率载氧体多循环性能

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

气化焦油加氢制汽油、柴油研究

煤化工 1998年第2期26卷 34-39页

作者：舒歌平史士东金嘉璐煤炭科学研究总院北京煤化学研究所

对气化焦油加氢制汽油、柴油进行了系统研究，针对气化焦油机械杂质含量高，杂原子多、稠环芳香烃含量高的特点，提出了原料油预处理、预饱和加氢、加氢精制、加氢裂化的加氢工艺，汽、柴油产品全部符合国家标准。

关键词：焦油加氢精制加氢裂化汽油柴油气化焦油

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

玉米秸秆与气化焦油共混成型的机械特性分析

化学工程与技术 2022年第3期12卷 170-177页

作者：李宇佳麻芳娇武怡贤华北电力大学新能源学院北京

以焦油为粘结剂、玉米秸秆为原料制备生物质成型燃料,研究了焦油含量、含水率、成型压力、原料粒径和成型温度对成型块机械特性的影响。研究结果表明,当焦油含量从0%增加到12%时,成型燃料抗跌强度从83.18%增加为99.99%,密度从1.06 g/cm... 详细信息

以焦油为粘结剂、玉米秸秆为原料制备生物质成型燃料,研究了焦油含量、含水率、成型压力、原料粒径和成型温度对成型块机械特性的影响。研究结果表明,当焦油含量从0%增加到12%时,成型燃料抗跌强度从83.18%增加为99.99%,密度从1.06 g/cm3增加为1.36 g/cm3;当含水率从4%增加到20%时,抗跌强度从90.56%增加到97.15%,密度逐渐减小;当成型压力从2 MPa增加到4 MPa时,抗跌强度降低了0.33%,密度无明显变化;当原料尺寸从小粒径增加到3 mm时,抗跌强度和密度呈降低趋势;升高成型温度有利于增加抗跌强度和密度。

关键词：气化焦油秸秆成型燃料成型特性

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

典型生物质水蒸气气化特性及关联机制研究

典型生物质水蒸气气化特性及关联机制研究

作者：李思芹华中科技大学

学位级别：硕士

生物质作为唯一含碳的可再生能源,具有分布广泛、储量丰富、价格低廉等特点,其高质化利用与高效转化对解决环境问题、缓解能源危机意义重大。生物质气化是最有前途的资源再利用技术之一,它可以将各种生物质中的能量转化为易储存、转运... 详细信息

生物质作为唯一含碳的可再生能源,具有分布广泛、储量丰富、价格低廉等特点,其高质化利用与高效转化对解决环境问题、缓解能源危机意义重大。生物质气化是最有前途的资源再利用技术之一,它可以将各种生物质中的能量转化为易储存、转运和燃烧的气体。生物质的涵盖范围很广,不同类型生物质原料的特性差异很大。然而,目前对不同类型生物质气化的研究不多,而且所用原料种类较少,研究的重点较多侧重于生物质热解或者焦炭的气化反应,而对多种不同类型生物质气化整体过程的区别关注较少。本研究从不同类型生物质水蒸气气化特性出发,同时对反应过程的失重特性和产物组成进行了研究,还采用了液液萃取法尝试从气化焦油中分离可用组分。首先,选取秸秆类、壳类和木质类共13种生物质原料,在水蒸气热重分析仪上探究了非等温气化过程的失重特性;利用失重曲线确定了关键的失重参数,并对生物质气化的反应性进行了计算,通过关联性分析探究了原料特性对关键特征参数的影响;结合Coats–Redfern法,选用均质模型和收缩核模型计算了生物质水蒸气气化动力学参数。生物质水蒸气气化过程可以分为热解和焦炭气化两个阶段,热解阶段的反应性与纤维素含量、挥发分含量和H/C值呈正相关,与木质素含量以及生物质结晶度呈负相关;焦炭气化阶段的应性主要与催化指数、固定碳含量等呈正相关,而与挥发分及灰分含量呈负相关。均质模型能更准确地描述热解反应过程,而收缩核模型更适于描述焦炭气化阶段的反应过程,活化能和指前因子之间存在明显的动力学补偿效应。接着,在固定床气化系统上进行了水蒸气气化反应的台架实验,考察了不同类型生物质的气化特性,进行了气化性能与原料特性的关联机制分析;探究了水蒸气流量和温度改变对气化性能与产物特性的影响。壳类生物质的水蒸气气化性能最佳,木质类生物质次之,秸秆类生物质最差。气化性能主要与催化指数、挥发分、固定碳含量等正相关,与灰分含量、结晶度等负相关,生物质种类对气化性能影响很大。水蒸气流量的增加可以有效促进焦油裂解,减少气化焦油中的重质组分;但过量的水蒸气通入会降低气化指标,影响合成气的品质。温度升高可以有效提升生物质气化性能,促进焦油中含氧的酮类及酚类物质向芳香烃类物质转化;但温度升高还会导致焦油中的烃类物质缩聚为重质组分,不利于焦油的后续脱除。最后,采用液液萃取法探究了气化焦油中酚类物质的分离特性。先利用几种典型的生物质解聚模型化合物,考察了乙酸乙酯和二氯甲烷对苯酚的萃取效率;然后进一步利用热解木焦油验证实验结果;最后在气化焦油上进行了相关实验。乙酸乙酯比二氯甲烷对苯酚的选择性更高;热解木焦油成分复杂,酚类物质含量很高,乙酸乙酯对水洗木焦油中酚类物质的萃取效率较高;低温气化产生的焦油中酚类物质较多,随着温度升高,酚类物质减少,乙酸乙酯对酚类物质的选择性有限。

关键词：生物质水蒸气气化关联性分析动力学分析气化焦油