无烟粉煤成型块炭化行为及热解气体生成规律

采用自制炭化装置研究了含有球化剂和黏结剂的无烟粉煤成型块在炭化过程中的收缩特性,用显微热台考察了煤微粒热解时微粒面积随温度变化的关系,用GC考察了型煤炭化过程中热解气生成规律。研究结果表明:无烟粉煤成型块在炭化过程中分别在150℃和600℃左右有明显的收缩峰,其炭化分为不同于烟煤的5个阶段,即干燥-预热-软化阶段(<480℃)、热分解开始阶段(480～550℃)、热解-黏结阶段(550～600℃)、固-胶体固化阶段(600～630℃)和固化型煤收缩阶段(600～900℃)。其中第2阶段热解气中的CO2、C2H4、C2H6、CO和CH4含量达到45.62%;第5阶段析出的气体开始以CH4和H2为主,后期主要是H2。

烟丝热解气体产物中有机物的分析

应用热解吸与气相色谱-质谱联用技术,对某品牌卷烟烟丝的热解气体产物进行了成分分析。定性分析结果表明,烟丝在250℃热解产生的气体成分复杂,除了部分形成烟草香味的化合物外,大多数是有害成分,如糠醛、糠醇、烟碱等。

锂离子电池热解气体爆炸极限测定及其危险性分析

为定量研究锂离子电池热失控的危险性,利用锂离子电池在滥用条件下释放气体的种类及体积分数,计算锂离子电池热解气体爆炸极限并研究锂电池荷电状态对热解气体爆炸极限的影响。结果表明:在一定热失控条件下锂离子电池荷电状态为100%时其热解气爆炸下限为6.22%,上限为38.4%,在相同热失控条件下,锂离子电池热解气体的爆炸极限范围随着荷电状态的升高而增大,锂电池的荷电状态对热解气体的爆炸上限影响较大而对爆炸下限影响较小。在相似条件下,锂离子电池热解气体的爆炸极限范围比普通烃类气体大,一旦锂电池发生热失控会对锂离子电池运输造成潜在威胁。

白音华褐煤热萃取过程中热解气体的研究

以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,利用气相色谱对白音华褐煤在热萃取过程中产生的热解气体进行了研究。考察了温度对煤热解气体的影响。结果表明:热解产生的气体中主要有CO、CO_2、O_2、H_2、CH_4等,提高热萃取温度可以明显加快煤分子的断键程度以及气体生成速率,气体产率和脱氧率显著升高。

热解气体流动的二维烧蚀热防护数值仿真研究

研究了热解型碳化复合材料二维烧蚀的计算模型和计算方法。采用碳化层—热解面—原始材料层模型;将热解气体与碳化层之间的换热作为热载荷处理;计算了热解气体在碳化层中的流动和传热过程,获得了热解气体质量流量分布从而为烧蚀材料温度场计算提供边界条件。计算结果表明热解气体质量流量在碳化层明显成二维分布,不同位置的流量相差很大,并且对碳化层温度和烧蚀率有很大影响,因此,内部热响应计算需要考虑热解气体在碳化层中的流动和换热过程。

基于主成分分析法从热解气体浓度角度评估常用地板火灾危险性的研究

选取11种常用地板作为研究对象,采用程序升温氧化模拟试验系统研究地板热解产生的主要气体成分及其浓度,并运用主成分分析法从热解气体浓度的角度评估常用地板的火灾危险性。试验结果表明:地板热解产生的气体主要有CO、CO_2、CH_4、C_2H_4、C_2H_6、C_3H_8、C_2H_2等,其中CO_2、CO浓度量级约为106 ppm;柞木地板的火灾危险性最大,刨花板地板的火灾危险性最小。该研究可清晰、明了地反映常用地板的火灾危险性,可为准确把握和评价室内火灾的发展状况提供科学依据。

受限空间锂离子电池热解气体燃烧释能研究

为量化100%荷电状态的18650型锂离子电池热解气体燃烧对受限空间环境温度产生的影响,建立了受限空间内锂离子电池热解气体燃烧的产热模型,基于火焰高度估算热解气体燃烧热释放速率,使用Fluent软件模拟受限空间内热解气体燃烧导致环境温度变化并进行实验验证。结果表明:热解气体燃烧热释放速率峰值为(312.26±23.41)W,产生的热量为(1610.01±176.24)J,对受限空间造成的温度升高为254.74 K,仿真结果与实验数据基本吻合,验证了模型的可靠性。

基于多组分热解气体的炭化可燃物燃烧模拟

为弥补现有火灾数值模拟在热解气体和气固边界耦合方面的不足,将真实燃烧往往包含的多组分热解气体直接应用于炭化可燃物燃烧模拟过程,提高数值模拟的预测精度。首先,针对多组分热解气体更新热解模型、燃烧模型、烟模型、边界条件等;然后,基于OpenFOAM平台建立新的求解器—multiFireFOAM进行数值模拟,并通过热重、红外光谱、火蔓延仪(FPA)、锥形量热仪等仪器进行试验,从而提供必要的模拟输入参数和验证数据。结果表明:新建求解器的模拟结果与试验数据取得较好的一致性;对比基于多组分和单组分热解气体的锥形量热仪模拟结果,虽然多组分比单组分多用时3%,但质量损失速率和热释放速率模拟精确度显著提升。

热解气体燃烧对炭化复合材料烧蚀热响应影响规律

在近空间高超声速飞行器飞行时间长、马赫数不断增加的发展趋势下,热防护与轻量化的矛盾越来越突出。基于此,开展了热解气体燃烧对炭化复合材料表面烧蚀影响的相关数值模拟研究,并与风洞试验结果进行了对比。结果表明:热解气体的燃烧可降低炭化复合材料表面的烧蚀厚度,并且随着气动热的增加,热解气体燃烧对材料表面碳的保护作用越来越明显。研究成果可为下一代近空间高超声速飞行器热防护系统的优化设计提供技术支撑。

铸造型砂热解气体产物的快速检测与分析方法

建立了一种型砂热解气体产物的快速检测与分析方法。采用管式高温炉热解型(芯)砂,并将型(芯)砂热解后的气体产物通入到装有高精度传感器组的气室,进行实时检测。将热解前后气体浓度的最大增量作为检测结果。试验前,采用渗透管传递法检验了传感器的准确度,确保检测数据的准确性;试验后,采用格鲁布斯法剔除检测结果中离散的异常数据。利用该方法,对铸造厂普遍使用的煤粉湿型砂进行了检测验证。结果表明:使用的气体传感器满足准确度要求。检测的8组试样中,只有其中一组VOCs数据存在异常,说明该检测方法具有较好的可重复性。煤粉湿型砂检测到的热解气体中,产物除CO2外,还包括部分CO、SO2、VOCs等气体。

煤炭热解气体产物分析

以陕西神府煤(SF)、新疆广汇煤(GH)和内蒙古贺斯格乌拉煤(HSG)为对象,采用了基于程序升温法的固定床热解装置,研究了热解终温对热解气体组成的影响。实验结果表明,随着热解终温的升高,煤热解气体产物产率越大;煤的煤化程度越高,热解气体中低碳烃类产物越少;煤热解气中的CO、CO_2含量取决于煤中O/C。

有机固体废弃物热解技术及热解气组成综述

近年来,将固体废弃物转化为各种燃料的能源化利用引起研究人员的广泛关注。有机固体废弃物热解技术可以从有机固体废弃物中生产不同组分的燃料和其他增值产品,有很大潜力被用作能源使用。然而,有机固体废弃物因来源广泛、组成差异等,采用不同热解工艺技术和不同反应条件时,其有效组分具有巨大差异。为考察热解温度对热解气态产物组成的影响,对不同有机固体废弃物的热解气态产物组成的研究现状进行了综述,并对热解气的有效利用方法进行了分析,为后续热解气的能源化利用提供参考。

原位条件下无烟煤热解产物随温度变化研究

为了研究深埋深无烟煤原位热解采气过程中的气体产物产量特性,采用高温高压三轴试验仪和气相色谱仪,获得100~600℃内无烟煤的热解产气量和产物,分析了产物和渗透性之间的关系。研究表明热解产气量随温度的变化可分为4个阶段:在100~200℃范围内为第1阶段(脱气阶段),无烟煤产生少部气体,析出的气体主要N_(2)和O_(2);在300~400℃范围内为第2阶段(热解起始阶段),无烟煤进一步热解,气体产量进一步上升,气体主要由煤热解产生的CH_(4)、CO_(2)、H_(2)和C_(2)H_(6)等组成,400℃是热解产气量第1个峰值;在400~500℃范围内为第3阶段(热解阶段),由于无烟煤中有机物质的热稳定性所致,导致产气量降低;在500~600℃范围内为第4阶段(裂解阶段),热解气体产量又一次持续增加,该部分气体主要为CH_(4)、C_(2)H_(6)和H_(2);渗透率受热解过程中的产物影响,300℃是低渗透煤层注热开采瓦斯合理的注热温度。

生物质废弃物在回转窑内热解研究——Ⅰ.热解条件对热解产物分布的影响

研究了生物质类废弃物在回转窑内的热解特性 ,讨论了物料种类、热解终温、加热方式、给料粒径和含水率对热解产物分布的影响。物料挥发份和热解终温高 ,加热快、粒径小 ,有利于燃气产率的提高以及炭产率的降低 ,而水分的提高会提高焦油的产率并降低炭的产率。同时 。

回转窑热解城市垃圾制造中热值燃气的试验

固体废弃物的热解不仅解决了固体废弃物的处理问题,还可得到气体（燃气）、液体（焦油）和固体（半焦）3种不同形态的产物,根据热值的高低。

烟煤煤粉及热解产物对NO的还原特性实验研究

在固定床反应器中,不同温度下将烟煤煤粉及其热解产物分别对NO进行还原性实验,研究了热解气体、焦炭以及煤粉的还原作用。结果表明,煤粉在不同温度下析出的热解气体因组成不同而具有不同的还原性。随温度升高,热解气体和焦炭的还原效果均越好。同温度下,在反应前期热解气体对NO的还原作用优于焦炭对NO的还原作用,后期则后者优于前者。煤粉对NO的还原效果均比同温度下的热解气体或焦炭的单独还原效果好,但比各自单独还原的效果总和要差,这是因为同时存在同相还原和异相还原以及二者相互竞争的影响。煤粉还原反应的前期同相还原起主要作用,后期则异相还原起主要作用。加速煤粉热解气体和焦炭的分离有利于煤粉对NO的还原。在煤粉再燃区,没有燃烧的煤粉对NO的还原贡献更大。

不同温度区间内污泥热解气固相产物特征

对城市污水污泥（简称污泥）进行工业分析和热重分析，考察污泥的基本组成和热重特性；采用气相色谱（GC）检测了不同热解温度区间内污泥热解生成的气体产物成分，并利用SEM和BET分别分析了不同热解终温下裂解炭的形貌特征和比表面积。结果表明：污泥热解可以分为水分析出阶段、挥发分析出阶段和焦炭化阶段；不同热解温度区间内污泥热解气体产物的组成有很大差别，热解温度350℃后H2在热解气中的含量快速增加，CH4含量在350～450℃时达到最大值，而CO主要在热解温度为350～750℃时生成，CO2含量随着热解温度的增加迅速下降；随着热解终温的不断升高，裂解炭结构变得越来越疏松，比表面积也随之增大，750℃达到最大值55 m2·g-1。

乌兰察布褐煤的热解产气与改性特征

为研究乌兰察布矿区褐煤的热解产气与改性特征,在高温三轴多功能试验台进行实验,对褐煤在绝氧条件下,其热解产气量和产出气体的组分进行试验分析.结果表明:乌兰察布褐煤从常温到600℃,产出的烃类气体为110~137Nm^3/t煤,其气体组分主要为CO_2,CH_4,H_2,随热解温度的增加.其气体组分的体积密度发生变化,CO_2浓度随温度增加而降低,CH_4,H_2随温度增加而增加,在600℃时其体积分数均为40%左右.100℃~350℃是褐煤的脱水温度段.350℃~600℃是褐煤提质改性温度段,该温度段褐煤挥发份快速降低,煤质由褐煤改变为无烟煤,煤的发热量快速升高.

城市生活垃圾中可燃物的热解特性实验分析

从工业分析和热解气体组分等方面详细讨论分析了城市生活垃圾(MSW)各可燃组分的热解特性.从实验结果可知,垃圾中各可燃物的组成及性质存在很大的差异,直接焚烧处理必然会对焚烧炉的设计带来困难.热解燃烧处理技术是一种更容易和更有效地控制固体垃圾给城市带来的二次污染的技术.

污泥热解产物与可回收热值分布规律研究

[目的]研究污泥热解产物及其可回收热值的分布规律。[方法]采用固定床试验系统，研究了热解温度对污泥热解产物特性的影响，着重分析了热解温度对气体产物组成、热值以及热解液热值的影响，以及污泥热解产物质量分布与热量分布随温度的变化规律。[结果]热解温度越高，气体产物的产率越高，且抑制了热解液的生成。在450～850℃下恒温热解时，650～850℃下CH。产量稳定。随着热解温度升高，CO和H：析出量显著增加，单位质量污泥产生气体热值增加。随着温度升高，热解液热值先增加后降低．在550～650℃下热解时达最大值。气液产物总热值在650～850℃下热解时最高，850℃下热解时气体热值所占比例达69．5％。『结论]该研究为污泥高效热解能源化技术的实现提供了理论依据。