硅基陶瓷前驱体快速裂解转化研究进展

聚合物前驱体裂解转化法是制备陶瓷材料的重要方法之一,裂解是该工艺中不可或缺的步骤。传统的陶瓷前驱体热裂解方法存在升降温速率慢、工艺时间长、能耗高等问题。激光裂解、微波裂解、放电等离子烧结等新技术因具有升降温速率快、能量消耗低等优势,近年来受到材料领域研究者的关注。本文总结了快速裂解方法用于硅基前驱体转化陶瓷方面的研究进展,阐述了裂解新技术在高性能陶瓷材料制备中的技术优势。

流化床生物质快速裂解制液体燃料

在流化床反应器内进行生物质快速裂解制液体燃料的研究。实验装置包括加热、反应、分离和控制等部分。设计生物质最大处理量为 5kg/h。反应在常压和 4 2 0～ 5 2 5℃的温度范围内进行 ,以木屑为生物质原料 ,以二氧化碳为流化气 ,石英沙为加热介质。在适当的裂解条件下液体产率可达 70 % ,气体和焦的收率均为 15 %左右。研究了反应温度 ,流化气流量。

生物质快速裂解液化技术的研究进展

综述了生物质能转化的技术途径，生物质热裂解的４种方式，着重介绍了生物质快速裂解直接液化的各种著名工艺和生物质燃料油的特点及其开发和利用。指出了目前生物质裂解技术以及生物质油深加工的难点和发展方向。

生物质快速裂解液体产物的分析

应用萃取及柱层析的分离方法将生物质快速裂解油分离成 4种组分 :烷烃、芳烃、极性组分和难挥发性组分 ;并应用气相色谱、气相色谱 -质谱、核磁共振等现代分析测试技术 ,对水相和油相中各分离组分分别分析和鉴定 。

应用裂解气相色谱对生物质快速裂解反应条件的研究

采用现代化学分析领域中重要的分析方法 -裂解气相色谱法 ,对生物质的快速裂解进行了探索性研究。以杨木木屑为研究对象 ,在裂解温度 40 0～ 80 0℃ ,升温速率 1 0 0℃ s、2 50℃ s、50 0℃ s,挥发性产物停留时间 0 6～4 0s的裂解条件下 ,考察了杨木木屑快速裂解气、液、固三种产物及气相组分的分布规律。实验结果表明 ,气、液、固三种产物所占比例及其组分含量取决于裂解条件 -裂解温度、挥发份停留时间和升温速率 ,杨木在升温速率50 0℃ s、挥发性产物停留时间 0 6s、裂解温度 50 0℃下快速裂解 ,可获得最大的产液率 80 % (含水 )。物料平衡的结果证明了裂解色谱研究方法的有效性和可行性。

导向喷动流化床生物质快速裂解制液体燃料

在冷模试验得到的优化的结构参数基础上,建立了一套生物质最大处理量为5kg/h的导向管喷动流化床生物质裂解反应器。反应在常压和440～520°C进行,以木屑为生物质原料,二氧化碳和氮气为喷动气或流化气,沙子为流化介质。结果表明该喷动流化床反应器可用于生物质的快速裂解。在400～480°C,液体产率随温度增加而上升,高于480°C时,二次反应的加剧又导致液体产品产率下降。固体和气体的产率则随温度的升高而减少。喷动气和流化气流量的增加均强化了反应器内的传热,并使生物质初始裂解产物的停留时间减少,二次反应进行程度减弱。在适当的裂解条件下液体产率可达73.2%,此时气体和焦的产率分别为12.8%和14.0%。所得液体产品为单一相液体,含水约30%,可用于燃烧。与流化床相比,喷动流化床作为生物质快速裂解反应器可明显提高液体产率。

应用裂解气相色谱对生物质快速裂解规律的研究

将现代化学分析领域中使用的分析方法—裂解气相色谱法用于对生物质杨木和稻秆的快速裂解的研究中 ,并依据动力学的研究方法 ,建立了较为系统的裂解产物分析方法 ,考察了裂解温度、物料升温速度对产物分布的影响 ,在裂解温度 45 0℃ ,升温速度 5 0 0℃ /s,挥发性组分停留时间 0 9s下分别获得了质量百分比为 77% (杨木原料 ) ,6 5 % (稻秆原料 )的最大产液率。物料平衡的结果证明了裂解色谱研究方法行之有效 ,具有简单、投资少、快捷的优点 。

生物质快速裂解油水蒸气催化重整制氢研究进展

可再生的氢能源作为化石资源的替代品是一个非常重要的途径,水蒸气催化重整生物质快速裂解获得的液体产物生物油是一种可行的制取可再生氢气的过程。本文介绍了生物油水蒸气催化重整反应机理与热力学分析,介绍了催化重整制氢过程催化剂、制氢工艺条件、代表性的反应器及工艺流程。指出水蒸气催化重整生物油制氢反应的主要约束条件是由于碳的沉积导致的催化剂失活。研究开发具有高活性、高选择性、寿命长、机械强度高容易再生的催化剂与制氢反应器是当前及今后研究的重要方向。

生物质快速裂解油蒸汽催化重整制氢研究进展

介绍了生物质快速裂解油制氢的研究发展过程并对其工艺过程、重整机理及催化剂研究进行了总结性的阐述,并进一步阐明目前该制氢方法存在的技术难点、研究重点以及未来发展方向。

生物质快速裂解油水蒸汽催化重整制氢的研究

对生物质快速裂解油在700～900℃温度范围内分别进行了高温裂解(空白实验1)、水蒸汽重整(空白实验2)和水蒸汽催化重整。实验结果表明:温度是影响各组实验结果的关键因素。较高温度下(>800℃)水蒸汽的存在更好地促进了生物质油裂解中间产物的水气变换反应。在有足量水蒸汽存在的情况下,镍基催化剂的存在可以在较低温度下得到较高的氢摩尔分率、目的产品气纯度、氢产率和气相产品碳元素选择性,温度高于850℃时,镍基催化剂只对气相产品中的一氧化碳和甲烷的水气变换反应有促进作用,气相产品碳元素总体选择性此时只受温度的影响。

不同快速裂解气氛下的烟煤表面微观特性

采用实验工况与电站煤粉锅炉相近的管式炉实验装置,分别制取了N2,φ(N2)=83.4%∶φ(CO2)=16.6%,φ(N2)=81.6%∶φ(CO2)=16.6%∶φ(O2)=1.8%3种气氛下神木烟煤快速裂解的煤焦.结合扫描电子显微镜和烟气分析仪检测发现,与煤粉处于堆积态的慢速热解不同,3种气氛下煤快速热解时破碎的小颗粒较多,随着停留时间的增加,煤焦表面的小孔结构逐渐增多;与N2气氛下相比,加入CO2后煤焦表面变得更致密,再加入O2后,随着停留时间的增加,煤焦表面发生微弱燃烧.

流化床生物质快速裂解制液体燃料

在流化床反应器内进行生物质快速裂解制液体燃料的研究.实验装置包括加热、反应、分离和控制等部分.设计生物质最大处理量为1kg/h.测定了常温时加入填料时对流态化质量的影响.反应在常压和450℃～530℃内进行,以木屑为生物质原料,以氮气为流化气体,石英砂为加热介质.在适当的裂解条件下液体产率可达53%,气体和焦产率为16%左右.研究了反应温度,流化气体流量等对气液固产率及产物气相组成的影响.

生物质快速裂解液体产物制氢研究

为了充分利用生物质能,将生物质快速裂解过程生成的水相与油相产物在流化床中,在白云石为载体的Ni基催化剂上,进行共催化重整制取氢气。考察了催化剂、水碳比、温度和反应时间等对水相油相共催化重整的影响。结果表明:水相油相共催化重整确实可行,而且当水相水含量较高时,水相油相共催化重整有助于提高生物质能的利用率和节约资源。

生物质快速裂解过程——农村可持续发展能源的开发

据有关部门预测，到２０１０年我国农村能源年需求将达到１３亿ｔ标煤，比目前的６４８亿ｔ翻一番。目前我国能源结构中８５％以上为煤炭、石油、天然气等不可再生的化石燃料，它们必将有面临枯竭的危险，也对环境造成很大的污染。可再生能源对解决我国农村能源匮乏、推...

煤快速裂解过程脂肪烃的组成及生成机制

研究煤快速裂解过程脂肪烃的组成与生成行为是优化煤炭分级热解气化工艺的关键。本研究借助快速裂解仪联用气相色谱-飞行时间质谱考察了一种淄博烟煤的快速裂解行为,深入分析了裂解产物脂肪烃的组成,进而依据实验结果推测了产物生成机理。结果显示快速裂解过程共有60种脂肪烃类化合物生成,主要包括直链烷烃、支链烷烃、直链烯烃、支链烯烃以及少量环烷烃、取代环烷烃、环烯烃以及二烯烃和炔烃。脂肪烃类碳数分布于C_3-C_(16)之间,并且主要以C_(10)以下为主。由于快速裂解的热流密度较大,使得煤中芳环外侧链同时发生多处断键反应。裂解一次产物进一步发生取代、加成和环化等二次反应是裂解产物中低碳烯烃、支链和环烷烃类生成的主要原因。此外,C_(13)脂肪烃含量较高表明原煤中含有大量26个碳的烷基侧链。

生物质旋转锥反应器快速裂解产物的分析

为了对生物质裂解产物进行分析,采用常压分馏对裂解液进行分离,分离的组分采用GC-MS、红外光谱仪进行分析,分析的结果表明,轻油部分主要的组分为乙醇、1,3-丙二醇、正己烷、甲苯、苯酚类、环戊酮、糠醛、甲酸甲脂、萘等;对重油(类似沥青物质)主要组分为芳香族、烯类、醇或酚、取代苯类、胺、脂肪族.

生物质流化床快速裂解模型

研究了流化床内的生物质快速裂解模型,其特点是考虑了原料粒子在下部密相区和上部稀相区的不同反应历程.模型的计算结果表明,原料粒子和产物气体在反应器内的停留时间有较大的区别,其变化情况对裂解产物的分布有很大影响.由该模型得到的计算结果能和实验值很好吻合,表明它能较好地描述流化床反应器内生物质快速裂解的反应过程.结合计算数据对影响裂解结果的一些因素进行了分析.

基于PY-GC-MS的降香黄檀快速裂解产物的分析

采用热裂解-气相-质谱联用仪(PY-GC-MS),分析了降香黄檀心材、边材在中温快速裂解条件下的产物。对降香黄檀心材、边材的热裂解均得到了大量的小分子醛酮、酸类物质,小分子物质含量占总裂解产物的40%以上。在热裂解产物中,脱水糖类物质以左旋葡萄糖为主;苯酚类物质主要来自木质素的裂解,其中酚类物质含量分别占心材、边材总裂解产物的22.92%、24.46%。在降香黄檀心材裂解产物中含有一定量的抽提物成分,以橙花叔醇为主,而在边材裂解产物中没有发现抽提物成分。

高温沉降炉内烟煤快速裂解特性实验研究

采用高温沉降炉、结合残焦工业分析与气相色谱仪测试实验分别研究了N2,81.2%N2/18.8%CO2(体积分数)、79.4%N2/18.8%CO2/1.8%O2(体积分数)3种气氛下神木烟煤快速裂解特性。研究发现,与煤粉处于堆积态的慢速热解不同,快速热解时纯N2气氛下H2释放量明显高于另外2种气氛;而在较短停留时间0.3 s内,CH4,C2H6,C3H8等主要轻质碳氢化合物,以及C1至C6的气态碳氢化合物总释放量均以81.2%N2/18.8%CO2气氛下最高;随停留时间继续延长,纯N2气氛下C1至C6的气态碳氢化合物总释放量开始明显高于另外2种气氛。3种反应气氛下气态碳氢化合物释放量随停留时间延长均未呈现单调上升规律。