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%。

CO_2/N_2气氛下煤粉热解气化特性研究及动力学分析

采用热重分析仪在CO_2/N_2气氛下对煤粉进行了非等温热解气化实验研究,分析了程序升温速率和CO2浓度对煤粉热解、气化特性的影响,并采用Coats-Redfern法、FWO法和KAS法对煤粉热解、气化过程进行了动力学分析。实验结果表明:在CO_2/N_2气氛下,随着程序升温速率的升高,热解和气化反应速率均增大,表观活化能均减小。在CO_2/N_2气氛下,CO2不会影响煤粉的热解过程,而对气化过程有决定性影响,CO2浓度越高,气化反应速率越大,表观活化能越大。在CO_2/N_2气氛中煤粉气化反应的表观活化能E和表观指前因子A之间具有动力学补偿效应。在相同气氛下,煤粉气化反应的表观活化能随转化率的增大而减小。