内循环串行流化床生物质催化热解试验研究

在处理量为0.2 kg/h的新型内循环串行流化床(IIFB)上进行了生物质催化热解制油的试验研究.以木屑为原料、石英砂为热载体,研究了在没有催化剂条件下反应温度对热解产物分布的影响;以HZSM-5催化剂与石英砂混合物为床料进行了催化热解试验,并对热解产物和反应后的催化剂进行了表征分析.结果表明:反应温度为515℃时,液体产物的收率最高.HZSM-5催化剂的加入促进了气体以及焦炭的生成,使液体产物的收率降低,且催化剂体积分数越大,影响越显著.催化荆表面的积炭经燃烧反应后被除去,催化剂的稳定性得到改善.热解不可冷凝气体的主要成分为CO和CO2,随着热解温度的升高,CO2产量下降,CO和CH4的产量增加.经HZSM-5催化热解后,生物油中的酸、醛和酮类物质含量明显减少,而小分子的烃类与酚类物质含量明显增加,表明催化剂具有明显的脱氧效果.     

高温流化床的流化特性及结焦非流化行为

在 8 0 mm× 30 mm和 80 mm× 10 mm石英流化床中 ,以低温粘结的高密度聚乙烯和聚丙烯 ,高温粘结的玻璃珠为实验物料 ,研究了高温流化床的流化特性及高温下物料结焦产生的非流化行为。结果表明 ,在本文实验条件下 ,Geldart A、B类高温表面粘结物料 ,床层温度小于其最小粘结温度时 ,床层温度增大 ,颗粒的最小流化速度减小 ;Geldart D类高温表面粘结物料的最小流化速度随温度增加而增大。得出了不同温度下颗粒最小流化速度预测式。床层温度大于最小粘结温度时 ,流化床需在较高的表观气速下才能保持流化 ,床层温度愈高床层流化所需的表观气速越大。研究同时发现 ,颗粒物料的粒径减小 ,流化颗粒的最小粘结温度减小。     

高温鼓泡流化床的流化行为

床层温度在20－1000℃范围内,以4种粒径的煤灰为实验物料,研究了不同表观气速下最小流化速度,床层平均空隙率,压力波动标准偏差和主频的变化规律,最小流化速度随床层温度升高而减小;相同床温下,平均空隙率随表观气速升高而增大,不同床温下,压力波动偏差随流化数增加而增大。相同流化数时,B类颗粒的压力波动标准偏差受床层温度变化影响较小,而D类粒子随床层温度升高压力波动标准偏差减小,胡着流化数增加,压力波动主频减小。     

磷酸活性炭催化热解半纤维素制备酚类化学品和合成气的实验研究

苯酚和合成气均为工业生产生活中重要的基础化工原料。文中以磷酸活性炭为催化剂,以半纤维素为原料实现了催化热解液相产物中苯酚和气相产物中CO的同时富集。实验研究发现,催化热解过程中催化剂/半纤维素质量比和热解温度均影响着产物的组分及质量分布,且热解温度的影响更为显著。综合考虑气液相产物和组分的基础上认为,最佳催化剂/半纤维素质量比为1:1。热解温度增加使得热解气产率快速增加,同时热解油和热解焦产率对应下降。对气液相组分的分析表明,热解温度存在一个最佳值。最佳的催化产物出现在热解温度为450℃时。液相产物中苯酚的富集度为44.63%,液相产物中CO的体积浓度为64.1%,体积产率为178.7 m L/g。     

燃料床特性对炭粉阴燃过程影响的理论预测

建立了自然对流(静止空气)条件下炭粉床一维竖直向下阴燃的简化数学模型,预测了典璎条件下燃料床各特性参数对阴燃过程的影响.结果表明,床层收缩率、碳堆积密度、燃料床孔隙尺寸、氧气在多孔灰层中的扩散率对阴燃传播速度、床层内部温度和阴燃持续时间影响显著;而初始条件、环境条件及燃料和灰的比热容、导热系数等物性参数的影响可忽略不计.     

松木生物质催化加氢热解控制BTXN产物分布研究

在双颗粒流化床连续热解反应装置(PPFB)中考察松木生物质在MS-5A、MS-13X和HZSM-5分子筛作用下的催化加氢热解产物分布和收率并与SiO_2条件下的结果进行比较。结果表明:分子筛的孔道结构能促进松木生物质催化加氢热解的二次气相分解反应,有效控制其催化加氢热解的产物分布;MS-5A孔径(5?)过小,对轻质芳烃化合物(HCL)苯、甲苯、二甲苯和萘(BTXN)的选择性不高;大孔径(10?)的MS-13X对轻质芳烃具有较好的选择性;孔径介于MS-5A和MS-13X之间的HZSM-5的催化热解加氢过程,不仅可获得较高的HCL收率,还可得到较好分布的轻质碳氢化合物气体(HCG)产物,973 K时,其HCL和HCG收率分别为3.44%和14.98%。     

纤维素热裂解试验研究及分析

利用自行设计的固定床热裂解试验系统,在不同压力条件下,研究了纤维素的热解行为,在常压下分别考察热解温度、N2流量对热解产物的影响。研究结果表明,热解温度为450℃时,可得到较高收率的液体产物,并且液体产物的收率随着N2流量的增加而降低。当压力降低时,在450℃热解温度下液体产物的收率最高,为58.6%,比常压热解提高12.3%,生物油中水分含量随着热解温度的升高而升高。试验对在不同真空度下热解得到的液体产物进行了元素分析。     

新型环形喷动床的喷动机制与喷动特性

在传统喷动床的基础上,设计出一种多喷口环形喷动形式的新型喷动床.实验研究了喷口型式、喷口速度、颗粒类型对这种喷动床床内密相喷动流化区高度、可喷动静止床层高度及床层压降等参数的影响情况.结果表明:颗粒在床内的喷动形式沿床高方向呈现独特分区现象;随着喷口速度的增加,密相喷动高度和可喷动静止床层高度也相应增加;在同样的静止床层高度的情况下,直向型式的喷口更易形成喷动,床层的最小喷动速度几乎与静止床层高度呈线性关系;当床内形成较稳定的喷动后,床层压降随喷口速度的变化不明显,可视为常数.     

生物质颗粒热载体流化床热解模型

应用热解的分布活化能模型,考虑生物质热解的吸热效应,对生物质颗粒在热载体流化床中的热解过程进行了数值计算,计算结果表明:由于导热热阻的存在,生物质颗粒内部存在一定的温度分布,开始时表面和中心温差较大,随着时间的推移,颗粒内部逐渐趋于等温;生物质颗粒的热解时间随粒径的增大而增加;在0.5～2.0m/s的气速计算范围内,生物质颗粒的热解时间随操作气速的升高而缩短,随床温的升高而减小;热解吸热效应对生物质颗粒挥发份释放过程影响很大,在计算的时候不能予以忽略.     

基于BP神经网络的固体废弃物热解产物分布规律预测

选择4种不同种类的固体废弃物样品进行热解实验,探究在不同热解温度、停留时间、载气流量以及升温速率影响下固、液、气三态产物的分布规律.基于BP神经网络原理,利用Matlab神经网络工具箱,建立了针对不同种类废弃物在不同反应条件下的热解产物产率分布模型.模型的输入条件为反应工况和样品特性参数,输出结果为热解三态产物产率,预...