生物质和塑料混合成型燃料全氧燃烧的热重分析

本实验以塑料和废弃松木屑为原料来模拟可燃固体废弃物中主要成分.将废弃松木屑(木屑质量比25%、50%、75%)和塑料混合成型,对比松木屑和塑料单独成型燃烧的情况,利用非等温热重分析法及燃烧特性指数(S),对各试样的燃烧过程及动力学进行研究.研究表明,混合试样燃烧过程主要由水分析出、松木屑及塑料挥发分析出和燃烧,塑料固定碳燃烧和燃尽3个阶段组成;随着混合样中松木屑比例的增加,挥发性成分初析温度和燃尽温度逐渐下降,着火温度差别不显著,燃烧特性指数S不断增大;采用Coats-Redfern法计算动力学参数的结果表明,混合试样中松木屑比例的增加有利于混合样中挥发性成分析出和燃烧以及塑料固定碳的燃烧和燃尽.

CO2/N2气氛下成型松木屑热解制备成型生物质炭的实验研究

在水平固定管式炉上进行了不同浓度CO2/N2气氛下成型松木屑制备成型生物质炭的实验,考察CO2在成型松木屑热解过程中参与反应的转化率以及CO2对气液固三相产物产量和生物质炭特性的影响。通过对成型生物质炭的成型密度、孔隙结构、官能团、高位热值和元素含量的分析,确定了CO2对成型松木屑热解过程的影响机制、最佳气化CO2浓度以及最佳热解温度。结果表明：CO2的引入不仅促进羟基、甲基、亚甲基等脱落和芳环结构的开裂,进而促进了成型生物质热解,而且还促进了焦油的裂解和挥发分的析出,提升了H2、CH4、CO的产量,同时也降低了成型炭的密度和增大成型炭的BET比表面积。最佳CO2浓度以及最佳热解温度分别为10%和600℃,此时引入CO2参与反应的转化率达到最大值74.9%。

全氧条件下生物质和塑料共燃烧的热重分析及动力学

以塑料(PVC)和木屑为原料模拟可燃固体废弃物中主要成分,采用Freeman-Carroll法根据优化的数学函数和动力学参数建立动力学模型,研究在全氧条件下生物质和塑料(塑料质量比15%,25%和50%)共燃烧的特性及动力学,对比了木屑和塑料单独燃烧的情况,结果表明,随试样中塑料比例增加,TG-DTG曲线逐渐向低温区移动,挥发分失重峰温逐渐降低,固定碳失重峰逐渐增加.起始温度和最大燃烧速率对应的温度逐渐降低,终止温度增大.随塑料含量增加,计算的平均活化能逐渐增加,分别为52.46,63.05和70.91k J/mol,表明燃烧的难度逐渐增大,对外加能量的需求量也越大.燃烧特性指数逐渐减小,即加入塑料能降低木屑的燃烧温度.可燃固体废弃物中生物质含量多时易燃烧,塑料多时不易燃烧.