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生物质热解挥发物两级冷凝器的设计 被引量:8
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作者 蒋恩臣 熊磊明 +3 位作者 王明峰 苏旭林 郭信辉 赵创 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期110-115,共6页
根据生物质连续热解挥发物中焦油、木醋液和可燃气的冷凝特性,设计生物质处理量为3 kg·h-1挥发物的两级冷凝器,其中第一级冷凝器用于分离焦油,第二级冷凝器用于分离木醋液。为解决热解挥发物携带的炭粉颗粒在一级冷凝器中与焦油混... 根据生物质连续热解挥发物中焦油、木醋液和可燃气的冷凝特性,设计生物质处理量为3 kg·h-1挥发物的两级冷凝器,其中第一级冷凝器用于分离焦油,第二级冷凝器用于分离木醋液。为解决热解挥发物携带的炭粉颗粒在一级冷凝器中与焦油混合,导致一级冷凝器堵塞的问题,提出一种热解挥发物先进入大管径冷凝管再进入小管径冷凝管的冷凝方案,计算该冷凝器传热系数及换热面积,确定结构尺寸,并进行试验研究。结果表明,该设计方案可有效解决热解挥发物易堵塞问题,同时具有较好的木醋液和焦油分离效率,采用分级冷凝工艺收集的焦油和木醋液在静置2个月后无分层现象,焦油含水率由直接冷凝的26%降低到1.5%。 展开更多
关键词 生物质 连续热解 挥发物 分级冷凝 冷凝器设计
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准东煤分步和直接化学链燃烧特性
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作者 亚力昆江·吐尔逊 高志伟 +5 位作者 代正华 钟梅 靳立军 李建 刘洋 魏博 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期16-26,共11页
化学链燃烧作为高效的低碳排放燃烧技术,在提高燃料利用率和减少CO_(2)排放方面显示出其独特优势。采用Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)载氧体,利用两段式固定床反应器开展了准东煤直接和分步化学链燃烧试验,探究了载氧体反应前后理化特性。发... 化学链燃烧作为高效的低碳排放燃烧技术,在提高燃料利用率和减少CO_(2)排放方面显示出其独特优势。采用Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)载氧体,利用两段式固定床反应器开展了准东煤直接和分步化学链燃烧试验,探究了载氧体反应前后理化特性。发现准东煤热解挥发分化学链燃烧碳转化率和CO_(2)选择性随温度和载氧体与煤质量比(OC/C)增加而升高。OC/C和温度升高提高半焦化学链燃烧碳转化率,但降低CO_(2)选择性。相比煤直接化学链燃烧,在相同条件,分步化学链燃烧CO_(2)选择性大幅提高、碳转化率有所降低。反应温度800℃,分步化学链燃烧CO_(2)选择性达89.51%,相比直接化学链燃烧提升了29.18%。反应温度950℃,分步化学链燃烧碳转化率在60.40%,比直接化学链燃烧降低6.78%。与半焦反应后载氧体还原程度高于与煤热解挥发分反应后载氧体,半焦与载氧体的反应是煤化学链燃烧的限制因素之一。本研究为实现准东煤低碳清洁燃烧提供重要理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 化学链燃烧 载氧体 煤热解挥发分 半焦 CO_(2)选择性
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螺环磷酰咪唑阻燃棉织物的热解挥发物分析及热解机理推测
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作者 许祥民 邓杰 +3 位作者 杜雨琪 沈红亮 安泽坤 孙才英 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期380-388,共9页
在研究螺环磷酰咪唑(Fr)对棉织物的阻燃性能、力学性能和火行为的影响基础上,采用同步热分析红外(TG-IR)对螺环磷酰咪唑阻燃棉织物(Fr-cotton)的热解挥发物成分进行了研究。结果发现,螺环磷酰咪唑酯(Fr)是一种良好的棉织物阻燃剂,减少... 在研究螺环磷酰咪唑(Fr)对棉织物的阻燃性能、力学性能和火行为的影响基础上,采用同步热分析红外(TG-IR)对螺环磷酰咪唑阻燃棉织物(Fr-cotton)的热解挥发物成分进行了研究。结果发现,螺环磷酰咪唑酯(Fr)是一种良好的棉织物阻燃剂,减少棉织物热解挥发物的生成量,使棉织物的极限氧指数(LOI)值从18.7%提高到36.6%,600℃时的残留从8.6%提高到28.5%。复配聚磷酸铵(APP)和氧化铈(CeO_(2),标记为MO)之后,棉织物的热分解挥发物进一步减少,主要成分仅为水和CO_(2)/CO,LOI值进一步提高到43%,600℃时的残留量提高到42.6%。说明阻燃剂主要在凝固相起作用,增加了残留物的量,减少了挥发物的生成,改变了棉织物的热解途径。棉织物热解通过左旋葡聚糖和呋喃类物质分解生成小分子挥发物,阻燃剂则催化棉织物直接脱水炭化分解。这一结论可以为棉织物阻燃剂的选择提供理论支持。 展开更多
关键词 阻燃棉织物 热解挥发物 热解机理
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油页岩热解挥发分产物二次反应对油气收率与组成的影响 被引量:1
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作者 张玉明 管俊涛 +2 位作者 乔沛 李家州 张炜 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期924-932,共9页
采用两段反应器对油页岩热解释放的一次挥发分产物进行不同热态条件下的二次反应特性研究,考察第二段温度、气氛与停留时间对油气收率及品质的影响。研究结果表明,转化温度对油气产率的影响最明显,在优化第一段热解反应条件的基础上,当... 采用两段反应器对油页岩热解释放的一次挥发分产物进行不同热态条件下的二次反应特性研究,考察第二段温度、气氛与停留时间对油气收率及品质的影响。研究结果表明,转化温度对油气产率的影响最明显,在优化第一段热解反应条件的基础上,当反应器第二段温度由600℃提高到650℃时,油页岩热解油产率下降15%(质量分数,下同),气体产率增加约20%。与氮气气氛相比,水蒸气作为第二段反应气氛能够提高液体油品收率约5%,并且热解油主要集中在馏程<350℃的汽柴油馏分。结合GC-MS分析表明,停留时间0−3 s二次反应主要为裂解过程,水蒸气能够提高油品中芳烃含量,同时抑制芳烃缩聚;3−5 s二次反应主要为缩聚过程,焦炭生成量增加,汽柴油馏分收率保持稳定,VGO馏分油收率下降约30%。 展开更多
关键词 油页岩 热解挥发分 水蒸气重整 二次反应
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油茶壳连续热解挥发物冷凝特性研究 被引量:5
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作者 蒋恩臣 郭信辉 +2 位作者 王明峰 张世军 李世博 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期206-210,143,共6页
建立了适用于不同热解温度下的热解挥发物冷凝特性测试系统,对油茶壳400℃、500℃和600℃连续热解挥发物进行了冷凝特性研究。结果表明油茶壳挥发物的换热系数均随冷凝过程的增加而减小;在入口段中,400℃生物质挥发物的表面换热系数高于... 建立了适用于不同热解温度下的热解挥发物冷凝特性测试系统,对油茶壳400℃、500℃和600℃连续热解挥发物进行了冷凝特性研究。结果表明油茶壳挥发物的换热系数均随冷凝过程的增加而减小;在入口段中,400℃生物质挥发物的表面换热系数高于500℃和600℃的实验值,表明不凝气含量的增加减弱了挥发物的对流换热强度。用Nusselt、f因子模型进行模型拟合,f因子模型对模拟油茶壳500℃的热解挥发物的模拟效果较Nusselt好,误差值小于20 W/(m2·K),Nusselt模型不适用于挥发物模拟。基于实验值建立的指数衰减曲线方程能模拟400℃和500℃油茶壳挥发物冷凝特性,可为冷凝器设计提供换热系数计算的辅助分析。 展开更多
关键词 油茶壳 连续热解 挥发物 换热系数 模型拟合
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双电离源飞行时间质谱用于峰峰煤原位热解挥发分的表征 被引量:3
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作者 刘方刚 靳立军 +2 位作者 杨静 唐紫超 胡浩权 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期573-581,共9页
利用自行搭建的原位热解-双电离源-飞行时间质谱(Py-EI/PI-TOFMS)对河北峰峰(FF)煤的热解行为,特别是含杂原子化合物的逸出特性进行研究。通过半定量分析获得产物的相对含量,通过对选定产物信号进行扫描获得其离子流强度随温度的变化曲... 利用自行搭建的原位热解-双电离源-飞行时间质谱(Py-EI/PI-TOFMS)对河北峰峰(FF)煤的热解行为,特别是含杂原子化合物的逸出特性进行研究。通过半定量分析获得产物的相对含量,通过对选定产物信号进行扫描获得其离子流强度随温度的变化曲线,同时利用电子轰击分析了H_(2)O、CO、CO_(2)、H_(2)和CH_(4)五种小分子气体产物的逸出规律。结果表明,该原位热解-飞行时间质谱系统很好地实现了煤热解过程中初级产物的原位检测与表征。对占检测到的挥发分约70%的质荷比小于240的热解产物的相对含量分布进行分析发现,烃类产物以1至3环芳烃为主;酚类化合物以含1至3个苯环的酚为主,其中,含3个苯环的酚类化合物含量明显高于含1至2个苯环的;含相同烷基取代基的酚类化合物的最大逸出温度随苯环数的增加向低温移动。热解挥发分中含氮/硫化合物的相对含量均小于1.0%,硫杂环化合物的含量高于吡咯/吡啶类化合物。 展开更多
关键词 煤热解挥发分 电子轰击电离 紫外光电离 飞行时间质谱 原位表征
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基于数学建模的煤粉加热炉燃烧状态模拟研究
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作者 张华 《工业加热》 CAS 2023年第5期30-33,38,共5页
以获取准确的煤粉燃烬率,掌握煤粉加热炉燃烧状态为研究目的,提出基于数学建模的煤粉加热炉燃烧状态模拟方法。通过构建连续性方程、能量方程、动量方程、湍动能耗散率方程以及湍动能方程,描述煤粉加热炉内煤粉的燃烧过程。将煤粒在加... 以获取准确的煤粉燃烬率,掌握煤粉加热炉燃烧状态为研究目的,提出基于数学建模的煤粉加热炉燃烧状态模拟方法。通过构建连续性方程、能量方程、动量方程、湍动能耗散率方程以及湍动能方程,描述煤粉加热炉内煤粉的燃烧过程。将煤粒在加热炉中的燃烧过程分为两个阶段,第一个阶段为热解挥发阶段,第二个阶段为残碳氧化阶段,依据双挥发反应模型构建热解挥发模型,对原煤热解挥发过程进行模拟。设置边界条件,进行实验研究,结果表明:颗粒粒径与煤粉燃烬率之间呈反比关系,温度与煤粉燃烬度之间成正比关系。所提方法的模拟结果与实际结果之间的拟合度较高,说明其模拟结果更加准确,可以促进工业加热中煤粉加热炉燃烧状态优化。 展开更多
关键词 数学建模 煤粉加热炉 燃烧状态 边界条件 热解挥发
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三种石油焦热解特性及动力学模型建立
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作者 杨光华 《冶金能源》 2018年第5期37-41,64,共6页
在热重分析仪上开展三种石油焦的热解特性研究,分析了颗粒直径、升温速率和样品种类对石油焦挥发分析出温度区间、析出速率的影响。研究结果表明,热解过程挥发分析出主要集中在500~800℃温度区间内;颗粒直径小,石油焦挥发分析出起始温度... 在热重分析仪上开展三种石油焦的热解特性研究,分析了颗粒直径、升温速率和样品种类对石油焦挥发分析出温度区间、析出速率的影响。研究结果表明,热解过程挥发分析出主要集中在500~800℃温度区间内;颗粒直径小,石油焦挥发分析出起始温度高,但颗粒直径对整体析出速率影响较小;随升温速率增大,热解起始温度升高,热解速率峰值变大;高挥发分石油焦,挥发分析出起始温度低,挥发分析出峰值大。采用Coats-Redfern法建立石油焦热解过程的动力学模型,三种石油焦热解模型遵循化学反应机理,反应活化能在45~63k J/mol之间。 展开更多
关键词 石油焦 热解 挥发分 析出速率 动力学模型
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