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生物质热解的典型影响因素及技术研究进展 被引量：26
1
作者 刘壮 田宜水 +4 位作者 马大朝 胡二峰 邵思 李沫杉 戴重阳 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1279-1286,共8页
生物质通过热解可以获得热解气、生物油以及生物炭,实现其资源化、清洁高效利用。文章阐述了生物质热解过程中的反应机理,探讨了不同热解条件(如温度、升温速率和热解气氛)以及不同预处理方式(如烘焙、干燥、酸洗和水热)对生物质热解特... 生物质通过热解可以获得热解气、生物油以及生物炭,实现其资源化、清洁高效利用。文章阐述了生物质热解过程中的反应机理,探讨了不同热解条件(如温度、升温速率和热解气氛)以及不同预处理方式(如烘焙、干燥、酸洗和水热)对生物质热解特性的影响。基于催化剂特性差异将用于生物质热解的催化剂分为固体酸和碱基催化剂并进行概述。在总结前人研究进展的基础上,梳理了有热载体和无热载体的生物质热解反应器的发展进程,针对生物质热解的研究因素较为单一的现状,提出通过围绕"微观结构-宏观调控"开展多尺度、定向调控、高效制备热解产物的方法,并对热解过程中自由基的变化研究不足以及热解催化剂失活等问题提出了展望,从而为生物质热解技术的发展提供理论依据,加快实现我国生物质的资源化利用。 展开更多
关键词 生物质 热解机理 影响因素 热解反应器 研究进展
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低阶煤热解影响因素及其工艺技术研究进展 被引量：22
2
作者 刘壮 田宜水 +4 位作者 胡二峰 马大朝 邵思 李沫杉 戴重阳 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第1期50-59,共10页
我国低阶煤储量巨大,全组分高效利用煤炭资源有助于确保我国能源安全,低阶煤热解可得到高值化的煤气、焦油以及半焦,实现其高值化梯级利用。通过低阶煤热解过程3个阶段阐明了其热解机理,分析了煤阶、温度、粒径、升温速率、气氛等热解... 我国低阶煤储量巨大,全组分高效利用煤炭资源有助于确保我国能源安全,低阶煤热解可得到高值化的煤气、焦油以及半焦,实现其高值化梯级利用。通过低阶煤热解过程3个阶段阐明了其热解机理,分析了煤阶、温度、粒径、升温速率、气氛等热解条件以及酸洗、水热、溶胀、离子液体等预处理方法对低阶煤热解反应特性的影响。催化热解通过定向调控获取高品质热解产物,基于催化剂特性的差异和催化行为的不同,分类梳理了不同催化剂对低阶煤催化热解的影响,包括分子筛、过渡金属化合物、碱金属化合物、天然矿石等。在论述低阶煤热解技术的研究现状和最新进展的基础上,对低阶煤固体热载体、气体热载体以及内构件移动床热解工艺技术进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望,以促进我国低阶煤热解技术的发展。 展开更多
关键词 煤炭 热解机理 影响因素 热解工艺 催化特性
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生物质与低阶煤共热解特性研究及其技术进展 被引量：7
3
作者 戴重阳 田宜水 +3 位作者 胡二峰 李沫杉 马大朝 邵思 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期326-333,共8页
在阐述生物质与低阶煤单独热解和混合共热解过程的基础上,分析加热速率、温度、混合比例、生物质种类和粒径等参数对协同作用的影响。基于生物质与低阶煤热解技术的现状与最新进展,对间接与直接加热工艺在共热解上的应用进行综述。归纳... 在阐述生物质与低阶煤单独热解和混合共热解过程的基础上,分析加热速率、温度、混合比例、生物质种类和粒径等参数对协同作用的影响。基于生物质与低阶煤热解技术的现状与最新进展,对间接与直接加热工艺在共热解上的应用进行综述。归纳生物质的供氢作用、碱金属的催化作用以及热解产物之间的相互作用使共热解产生协同作用以及红外与Aspen Plus软件等促进协同作用的建议,并提出共热解产物定向调控的反应机理与红外热解调控放大等相关展望。 展开更多
关键词 生物质 低阶煤 焦油 共热解 协同作用 红外热解
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沼渣热解动力学、热力学分析及热解产物特性研究 被引量：4
4
作者 李沫杉 田宜水 +3 位作者 胡二峰 戴重阳 李晨浩 邵思 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期226-233,共8页
采用热重分析(TG)分析沼渣的热解特性,研究沼渣的热解动力学并计算指前因子A、焓变ΔH、吉布斯自由能ΔG、熵变ΔS等热力学参数。进一步考察温度对沼渣热解产物分布与性质的影响。其热解过程可分为3个失重阶段,其中第2阶段为主要失重阶... 采用热重分析(TG)分析沼渣的热解特性,研究沼渣的热解动力学并计算指前因子A、焓变ΔH、吉布斯自由能ΔG、熵变ΔS等热力学参数。进一步考察温度对沼渣热解产物分布与性质的影响。其热解过程可分为3个失重阶段,其中第2阶段为主要失重阶段,采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法、Friedman法和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法计算的平均活化能分别为410.00、471.32和420.01 kJ/mol,热力学参数计算结果表明沼渣热解过程具有稳定的能量输出。沼渣热解油的产率随温度上升先增加后降低。气体产物的高位热值(HHV)从400℃时的6.82 MJ/Nm3增加到700℃时的8.54 MJ/Nm3。红外光谱(FTIR)、拉曼(Raman)光谱表明热解温度升高生物炭结构的有序性增加。 展开更多
关键词 热力学 热解 动力学 沼渣 热解产物 产物分析
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厌氧消化残渣与低阶长焰煤共热解特性 被引量：2
5
作者 李晨浩 田宜水 +3 位作者 胡二峰 戴重阳 李沫杉 曾永福 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第23期188-194,共7页
为提高厌氧消化废弃物的能源效率和实现低阶煤的清洁高效利用,该研究通过采用长焰煤和木质纤维素生物质厌氧消化残渣(沼渣)共热解方法,利用热重分析仪、固定床热解反应器等考察长焰煤和沼渣的共热解特性,深入研究温度对等比例混合的长... 为提高厌氧消化废弃物的能源效率和实现低阶煤的清洁高效利用,该研究通过采用长焰煤和木质纤维素生物质厌氧消化残渣(沼渣)共热解方法,利用热重分析仪、固定床热解反应器等考察长焰煤和沼渣的共热解特性,深入研究温度对等比例混合的长焰煤和沼渣共热解产物特性的影响。热重结果表明,长焰煤和沼渣实际热重曲线与计算曲线存在差异,二者共热解存在明显协同效应。共热解试验结果表明:随着温度的升高,热解焦油产率呈先增高后降低趋势。当温度从400℃增加到500℃时,焦油产率从9.23%增加到12.12%;进一步升到温度到700℃,焦油产率降低到9.30%。H_(2)、CO产率随着温度的升高先减少后增加,而CH_(4)产率随着温度先增加后降低,热解气体的热值在600℃达到最大值15.33 MJ/m^(3)。气质联用分析结果表明,600℃时的热解油中单、双环芳烃相对含量高,含氧较少,共热解油中的化合物由于协同效应的存在有明显的提质。厌氧消化残渣与长焰煤的共热解存在协同效应,能够提升焦油产率与芳构化能力,二者共热解产物质量油、气均有显著提升。 展开更多
关键词 热解 沼渣 焦油 长焰煤 热解特性
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中国首台准环对称仿星器中离子温度梯度模的模拟研究 被引量：2
6
作者 黄捷 李沫杉 +1 位作者 覃程 王先驱 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第18期285-292,共8页
中国首台准环对称仿星器(CFQS)是目前世界上唯一在建的准环对称仿星器.本文利用回旋弗拉索夫代码GKV开展了CFQS中离子温度梯度模(ITG)的模拟研究.在静电绝热条件下,模拟的结果给出了CFQS中纯的ITG与密度梯度和温度梯度间的依赖关系.ITG... 中国首台准环对称仿星器(CFQS)是目前世界上唯一在建的准环对称仿星器.本文利用回旋弗拉索夫代码GKV开展了CFQS中离子温度梯度模(ITG)的模拟研究.在静电绝热条件下,模拟的结果给出了CFQS中纯的ITG与密度梯度和温度梯度间的依赖关系.ITG的激发存在温度梯度阈值,此温度梯度阈值受到密度梯度的影响.ITG的增长率不仅与密度梯度的绝对值相关,还取决于密度梯度的正负,负密度梯度对ITG具有强的抑制作用.非绝热的模拟结果表明,捕获电子对ITG具有去稳作用,电子温度梯度也对ITG具有去稳作用.当考虑电磁条件时,有限的等离子体比压会抑制ITG,导致ITG向阿尔芬离子温度梯度模/动理学气球模(AITG/KBM)的转化.当密度和温度梯度都较大时,KBM的最大增长率与密度梯度和温度梯度近似成线性关系. 展开更多
关键词 中国首台准环对称仿星器 离子温度梯度模 等离子体比压 动理学气球模
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