城市生活垃圾热解过程中HCl气体排放特性

在N_2气氛下,采用卧式管式炉以10℃/min的升温速率对塑料、厨余类和未分类生活垃圾在600,700,800℃下进行热解。同时,对城市生活垃圾进行热重分析,对热解前后垃圾中的氯含量进行元素分析;以NaOH溶液吸收热解过程中产生的HCl,并用硝酸银滴定法进行测定。结果表明,塑料垃圾的氯含量最高,而厨余垃圾的氯含量最低;垃圾热解过程中,HCl析出量随着温度的上升而增加,残余焦炭中的氯含量随着温度的上升而减少。在升温过程中,HCl的最大析出速率均在400℃左右,600℃以后HCl的析出速率再次增加。未分类垃圾热解过程中的HCl析出率最高,厨余垃圾最低;低温热解及对含氯量相同的垃圾进行分类热解,有利于控制污染物HCl的析出。     

废弃粉末活性炭热解再生实验及表征分析

通过对废弃粉末活性炭（WPAC）进行热解再生实验,采用热重（TG）、红外分析（FTIR）、表面分析（BET）、X射线衍射（XRD）表征手段,分析了废弃粉末活性炭热解再生前后的比表面积、孔隙结构及再生过程中有机物分解的初步规律。同时比较了废弃粉末活性炭再生前后对亚甲基蓝（MB）的吸附性能,对WPAC热解再生效果进行了评价。实验得出的最佳热解再生条件是以氮气为载气,热解温度650℃,热解时间2h。在此再生条件下,再生炭（RPAC）的比表面积为1161.4m²/g,恢复到新鲜活性炭的94.5%;废弃粉末活性炭再生前后对亚甲基蓝的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附容量为420.5mg/g,恢复到新鲜炭的89.6%。由此结果表明,WPAC经热解再生后表面化学性质、孔隙结构及吸附性能均得到有效恢复。     

轮胎热解焦镍催化剂的制备及在秸秆热解燃气重整中的应用

以废弃汽车外轮胎热解后的副产物轮胎碳为原料,利用均匀沉淀法制备以轮胎焦(Tyre char,TC)为载体的负载型Ni/TC催化剂,采用EDX、SEM、XRD、TG、BET手段对催化剂进行了表征与分析,同时使用管式炉测试了Ni/TC催化剂在秸秆热解中的催化性能,并考察了热解温度,保温时间,镍负载量,使用时间对秸秆热解燃气重整效果的影响。研究结果表明;Ni/TC催化剂存在Ni-3ZnC_(0.7)结构,活性组分负载良好,分散均匀,热稳定性好,比表面积为51m~2·g~(-1)。催化剂活性测试显示:Ni/TC催化剂用于作物秸秆气化燃气重整具有极强的催化活性,可显著提高燃气中可燃气体含量;气化温度在750℃、保温时间20min、30%的Ni负载量时Ni/TC催化剂的催化效率最高,连续使用850min后,燃气中的H_2含量仍相对提高到50%以上,催化活性依然较强且趋于稳定。     

不同作物秸秆热解及其差异性分析

以水稻、小麦、玉米、棉花、油菜5种农作物秸秆为研究对象,采用管式炉对其进行热解实验,探讨热解产气量的差异性。实验结果表明在5种生物质秸中,油菜秸热解产气率为0.28 L/g,热解产物中的CO和H2气体含量分别为31.6%和26.3%,原料热值与热解燃气中可燃气体的低位热值分别为12345.84 kJ/kg和10.51 MJ/m3,5项值在5种秸秆中均为最高。5种秸秆样品的SEM照片显示其表质层分布和筛管结构形状、大小均不相同;样品的C元素含量、O/C原子比率及颗粒结构的差异会影响其热解产气总量与产物中CO气体含量。     

稻壳焦SiO2的提取、表征及负载镍铁在稻壳热解中的应用研究

以稻壳热解的副产物稻壳焦为原料,通过预处理、酸洗、焙烧、后处理等工艺流程,制备了结构细、纯度高的白色二氧化硅(SiO_2)固体粉末(RHCS),并对RHCS进行了表征与分析,采用均匀沉淀法以RHCS为载体制得镍铁催化剂(NiO-Fe_2O_3/RHCS),并采用热解炉考察该催化剂在稻壳中的催化热解活性。结果表明:SiO_2主要为无定形结构,纯度达96.5%;850℃高温煅烧后SiO_2结晶度约62%,颗粒结构疏松均匀,粒径1～10μm,比表面积149cm~2/g,平均孔径95nm;NiO-Fe_2O_3/RHCS在稻壳热解中具有较高的催化活性,可有效提高产品燃气品质,气体产量为0.36m~3/kg、H2含量9.18g/kg、可燃气体热值达到12.72kJ/m~3,具有较好的应用前景。     

玉米芯半纤维素提取、乙酰化改性及结构表征

以玉米芯为原料提取半纤维素,并对所提取的玉米芯半纤维素进行乙酰化改性。采用超声辅助碱法提取玉米芯半纤维素,浓硫酸（H₂SO₄）和单质碘（I₂）共催化玉米芯半纤维素进行乙酰化改性;采用红外光谱（IR）、热重分析（TGA）和核磁共振光谱（NMR）对玉米芯半纤维素及其乙酰化产物进行表征。玉米芯半纤维素得率和提取率分别为33.7%和81.0%,其中半纤维素含量为85.3wt%,乙酰化产物产率和取代度（DS）分别为84.6%和1.27。超声辅助有效缩短了碱法提取玉米芯半纤维素的时间,且玉米芯半纤维素得率和提取率均得到提高。H₂SO₄和I₂是半纤维素乙酰化改性的高效共催化体系,IR和NMR结果表明半纤维素被成功改性,改性产物中存在乙酰基,TGA分析表明乙酰化产物热稳定性增加,且DS值适中,有望进一步用于制备可生物降解的食品包装材料。