王草的热解与燃烧特性实验研究

采用热重分析仪以10、20、30℃／min的温升速率对王草进行了热解特性实验,以20℃／min的温升速率进行了燃烧特性实验,得到热解与燃烧的特性参数。通过动力学分析得到热解与燃烧的活化能等动力学参数。研究结果表明, 王草的热解过程可分为3个阶段:预热干燥阶段、挥发分析出阶段、碳化阶段,热解失重主要发生在挥发分析出阶段。随着温升速率的上升,王草各热解特征温度都有所升高。王草燃烧曲线有2个明显的失重过程,存在二次着火现象。王草燃烧差热(DTA)曲线后面放热峰明显大于前面的放热峰, 表明固定碳燃烧放热量大于挥发分燃烧放热量。实验结果可以为王草的能源化利用提供指导。

生物质与煤矸石混烧特性实验研究

采用热重分析仪,以20℃/min的温升速率对煤矸石、玉米秸秆以及二者的混合物进行燃烧特性实验,得到了燃烧的特性参数,再通过动力学分析得到了燃烧的活化能等动力学参数。研究结果表明,煤矸石的着火特性、综合燃烧特性差,玉米秸秆着火特性、综合燃烧特性较好。煤矸石和玉米秸秆混合物的燃烧特性取决于混合物中各物质所含的比例,混合物中玉米秸秆的比例越高,综合燃烧特性越好。

超低浓度甲烷气体催化燃烧数值模拟

使用FLUENT软件对超低浓度甲烷气体在壁面涂有Pt/Al2O3催化剂的蜂窝型燃烧器微通道中的催化燃烧情况进行数值模拟,计算分析入口甲烷浓度,催化壁面温度以及燃料入口流速对甲烷转化率的影响。结果表明,随着入口甲烷浓度的增大,催化壁面温度的升高和燃料入口速度的降低,甲烷转化率会增大。当燃料入口流速为0.1m/s,甲烷体积浓度为1%,壁面温度为950K时,甲烷转化率可以达到97.0%。

CFBC旋风分离器气固两相流数值模拟与优化

气相利用Euler坐标系下的K-ε／RNG双方程湍流模型,颗粒相采用拉格朗日坐标系下的随机轨道模型,考虑双向耦合,对CFBC旋风分离器中较高浓度气固两相流动进行数值模拟,结果表明:采用入口加速段将气固两相流加速到合适的速度,对提高分离效率有重要作用。排气管向产生离体涡旋区方向偏移适当距离,有助于减少涡旋区,改善流场, 减少阻力。虽然收缩锥体有利于形成向上旋流,但对颗粒捕获也有不利的一面。

医疗垃圾与煤在循环流化床中的混烧试验

医疗垃圾带有大量病菌,对其进行无害化处理尤为重要,对重庆某医院的医疗垃圾多次采样,并进行工业分析。针对医疗垃圾的特点,在循环流化床装置上进行了医疗垃圾与煤的混烧试验。研究了医疗垃圾与煤在不同混烧比时,炉膛温度变化情况,NOX、SOX排放特性,以及灰渣的热灼减率。试验结果表明,用循环流化床焚烧医疗垃圾是可行的。

垃圾焚烧烟气喷雾干燥净化分析

应用喷雾干燥法净化垃圾焚烧烟气的工艺具有系统简单、投资和运行费用低、不产生废水等优点,是一种极有前途的工艺。文中详细分析了喷雾干燥塔中碱性液滴与烟气之间的传热、传质与化学反应机理,得出液滴干燥4个阶段的传热、传质的计算公式,同时分析了喷雾干燥法去除垃圾焚烧酸性气体的影响因素,为建立喷雾净化过程数学模型打下了基础。

城市生活垃圾可燃成分燃烧特性热重分析

通过热重分析仪研究城市生活垃圾单组分试样以及混合试样的燃烧特性,分别确定各试样的着火温度、燃尽温度及综合燃烧特性指数,并通过燃烧动力学分析得到各试样的活化能。垃圾在燃烧过程中表现为热解小分子气体的燃烧过程和剩余的固定碳燃烧过程。纸、织物燃烧猛烈,但持续时间短,塑料燃烧持续时间最长,最耐烧。尽管峰值有一些改变,各单一成分的燃烧特性在混合试样的燃烧特性曲线上均有所体现。

垃圾与煤混烧烟气喷雾干燥净化试验研究

使用喷雾干燥法对垃圾与煤混烧烟气进行净化试验研究，结果表明：酸性气体的净化效率随着化学计量比的增加而提高；垃圾与煤的混烧比增加，SO2净化效率增大；近绝热饱和温度越小，酸性气体净化效率越高，考虑运行因素，近绝热饱和温度取10℃～20℃比较合适。喷雾干燥法对HCl的净化效率较高，而对SO2的净化效率相对较低。

生物质和高硫劣质煤混烧灰熔融特性研究

对生物质和煤混烧特性的研究受到国内外学者的广泛重视。对生物质与高硫劣质煤混烧灰的熔融特性进行研究,测量了灰熔点,并利用热重–差示扫描量热(thermo-gravimetry-differential scanning calorimetry,TG-DSC)方法对灰的熔融过程进行研究。实验结果表明,混烧生物质能降低灰熔点,生物质混烧比例越高,灰熔点下降幅度越大。由于生物质中灰分含量远小于高硫劣质煤,混烧灰的灰熔点温度主要受煤灰的影响。由于灰的组成成分及其含量的差异,煤灰、生物质灰在实验温度范围,TG-DSC曲线有较大差异。在低混烧比时,混烧灰的TG-DSC曲线基本体现煤灰的熔融特性。随着混烧比例的提高,TG-DSC曲线上生物质的影响变得明显。

石灰浆液喷嘴雾化特性

石灰浆液雾化喷嘴是烟气喷雾干燥净化系统的关键设备。利用Win212-2型激光粒度分析仪,对外混及内-外混相结合双流体石灰浆液喷嘴的雾化特性进行了试验研究,分析了气液质量比、石灰浆液浓度等参数对雾化粒径分布和雾化角的影响规律。结果表明,气液质量比增大,浆液液滴平均直径减小,但当气液比增大到一定值后,粒径变化趋于平缓;浆液浓度增加,液滴平均直径增加;气液质量比增加,雾化角减小。

生物质N_2/CO_2气氛下热解及动力学特性研究

针对林业加工剩余物中常见的松木和慈竹两种生物质,采用非等温热重分析法研究了其热解及动力学特性,考察了不同CO2浓度和升温速率下的热解特性,采用不同反应模型进行动力学特性分析.结果表明,随着CO2浓度增大,低温热解区失重率变化较小,而高温热解区失重率和最大失重速率显著增大;随升温速率的升高,高温热解区存在热解滞后现象;N级反应模型和体积收缩反应模型分别适用于低温和高温热解区动力学参数的求解.

玉米秸秆与贫煤固定床内共气化的实验研究

在固定床内进行了氧气、二氧化碳和水蒸气混合气氛下贫煤与玉米秸秆共气化实验.实验分析了秸秆比例、温度及氧浓度对生成可燃气体组分及热值的影响.结果表明:秸秆的加入促进了CO和烃类的生成,抑制H_2的生成,而过量的秸秆会降低各产气组分及气体热值.CO和H_2分别在秸秆比例为0.2和0时达到最大,秸秆比例为0.2时气化热值最高.升高温度能促进气化反应,提高产气组分,而过高的温度抑制了C_nH_m的生成.氧浓度的提高能显著提高气体组分及产气热值,理想的氧浓度为0.2.载气中加入适量CO_2可提高产气热值.

低浓度甲烷催化燃烧特性及Cr催化剂的研究

采用浸渍法制备了不同Cr2O3含量的Cr2O3/γ-Al2O3系列催化剂,研究了Cr2O3/γ-Al2O3催化剂焙烧温度、甲烷浓度及反应空速对甲烷催化活性的影响,并考察了催化剂的抗硫中毒能力.结果表明,该法制备的Cr2O3/γ-Al2O3系列催化剂具有较好的低温催化活性,且随Cr2O3含量的增加,催化剂活性先增加后降低;Cr2O3含量为20%的Cr2O3/γ-Al2O3催化剂的甲烷催化燃烧活性与甲烷浓度呈正相关,与反应空速呈负相关关系.实验表明,400℃焙烧制备的Cr2O3含量为20%的Cr2O3/γ-Al2O3催化剂具有较好的甲烷低温催化活性,且具有较强的抗硫中毒能力.

石墨成孔法制备的两种铜基载氧体释氧以及循环反应特性

通过石墨成孔浸渍法制备了Cu6Ti4和Cu6Si4这2种氧解耦化学链燃烧铜基载氧体,并利用热重分析仪、X衍射仪和扫描电镜对其进行了研究,主要考察了不同反应温度和不同氧气分压下的释氧特性,以及1 000℃温度下的循环稳定特性等。热重实验结果表明:随着反应温度的增加,载氧体的转化速率,即载氧体中氧气的释放速率加快。Cu6Ti4载氧体在温度较低时的释氧性能要优于Cu6Si4载氧体,且Cu6Ti4载氧体在不同氧气分压下的开始释氧温度都要低于Cu6Si4载氧体。经过20次释氧/吸氧往复循环后,Cu6Si4载氧体仍然保持着很好的释氧吸氧能力,载氧量仅下降0.5%,而Cu6Ti4载氧体下降了1.5%。通过扫描电镜观察了两种载氧体循环反应前后的物相结构,结果发现Cu6Si4载氧体经过20次反应后,其表面结构仍有多孔结构,有利于氧气的析出和结合。

城市生活垃圾处理的可持续性发展

人类进入21世纪后,面临社会、经济、环境等诸多问题,可持续发展已成为人类的必然选择。文中对城市生活垃圾现状及卫生填埋、堆肥、焚烧等处理方法的优缺点进行了阐述,指出必须对垃圾进行减量化、无害化、资源化处理,为我国21世纪的可持续发展打下良好的基础。

热效率反平衡测试法在工业锅炉节能改造中的应用

通过对锅炉热效率进行反平衡测试，找出锅炉热效率降低的主要原因，有针对地实施改进，提高锅炉热效率，节约大量燃料，达到节能目的。

Mn_3O_4吸氧特性及飞灰和炉渣对其循环特性的影响

利用热重分析仪研究了化学链氧解耦燃烧中Mn3O4的吸氧特性.借助热重分析仪考察Mn3O4在不同温度、不同氧气体积分数下的吸氧特性及其循环特性,重点研究了飞灰和炉渣对循环特性的影响.辅以SEM和XRD对循环前后的颗粒进行表征和颗粒成分分析.实验结果表明,随着反应温度的升高,Mn3O4吸氧时间增加;氧气体积分数越高,吸氧时间越少.对循环测试表明,Mn3O4有较好的循环能力;炉渣中含有的Si O2对Mn3O4循环能力有较大影响,而飞灰对其影响不大.

松木焦CO_2气氛催化气化特性研究

生物质焦CO2气化主要是通过气化剂CO2和焦中的碳发生反应,从而制取得到高纯度可燃气CO.采用热重分析法研究不同过渡金属催化剂(Ni,Ce,Fe和Cr)以及不同气化温度下松木焦在30%CO2气氛下的气化特性,采用n级反应模型并利用ABSW微分法,计算出高温段710℃～990℃松木焦催化气化动力学参数.结果表明,随着气化温度的升高,反应完成的时间缩短,气化温度达到850℃以上,才能有较高的反应速率,添加4种过渡金属对气化均有明显的促进作用.其催化效果由高到低依次为:Ni,Ce,Fe和Cr.采用n级反应模型可以很好地拟合高温段的实验数据.

基于OH-PLIF技术的合成气燃烧速度

为了解合成气燃烧特性,采用高精度光学测量技术PLIF,研究了不同生物质气化合成气在不同当量比下的燃烧火焰结构、OH基浓度以及火焰传播速度。采用CHEMKIN软件模拟计算了相同工况下合成气火焰传播速度,对引起温度变化和OH基浓度变化的原因进行了化学动力学分析。研究结果表明,合成气中CO含量的增加会使火焰整体结构变小,但对内焰影响程度不大,而H2含量的增加会增大火焰的传播速度。合成气燃烧过程中主要影响OH基生成的是R36:CO+OH=CO_2+H、R43:H+O2+M=HO_2+M和R45:H+HO_2=2OH这3个基元反应。

富氧条件下碱金属对煤与生物质混烧特性的影响

将贫煤与生物质及去碱金属生物质混合进行热重燃烧实验,研究了生物质中碱金属和富氧气氛对煤燃烧特性的影响。实验结果表明,富氧条件能够有效降低固定碳燃烧部分的着火温度和燃尽温度,30%氧浓度的O2/CO2气氛下煤的综合燃烧特性指数S与空气气氛相比从1.93%2/℃3·min2提高到3.05%2/℃3·min2,掺混生物质后燃烧性能进一步得到改善,综合燃烧特性指数提高到了5.57%2/℃3·min2;当贫煤中掺混去碱金属生物质后,综合燃烧特性指数介于原煤和掺混生物质煤之间;对煤掺混Na、K、Ca 3种生物质中常见碱金属的燃烧实验显示,Na、K、Ca均能一定程度地改善煤的燃烧性能。