生物质高温热还原金属氧化物热分析研究
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地 质 制 版 \\Dz14\D\程 冉\常 州 大 学 学 报\1804\常 州 大 学 1804.PS 6 校 排 版 :程 冉 2018/7/23
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· 42 · thermalanalysis
中 图 分 类 号 :TK512.3;TK6
文 献 标 志 码 :A
文 章 编 号 :2095-0411(2018)04-0041-05
ThermalAnalysisofBiomassHighTemperature ThermalReductionofMetalOxides
MA Tingting1,2,LISen1,TANGBo1,REN Tianqi2,ZHU Yuezhao2 (1.JiangsuKeyLaboratoryofGreenProcessEquipment,ChangzhouUniversity,Changzhou213016, China;2.SchoolofMechanicalandPowerEngineering,NanjingTech University,Nanjing211816, China)
和金属氧化物的热还原反应两部分。同时结果表明,采用生物质直接作为碳质原料来还原金属氧化物 是 可 行
的;ZnO/生物质混合物在1100 ℃左右基本能完全反应,为太阳能高温热化学转化的一个方向。
关 键 词 :生 物 质 ;太 阳 能 热 化 学 转 化 ;金 属 氧 化 物 ;碳 热 还 原 ;热 分 析
图1 太阳能高温热化学转化过程示意图
Sherrer研 究 所 的 Steinfeld 团 队 成 功 搭 建 了 100 kW 太阳能 Zn/ZnO 热化学循环制 取 氢 气 的 中 试 实 验 系 统[3],并 连 续 运 行 13d;实 验 中 反 应 温 度 高 达
常 州 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
2018 年
随着传统 能 源 危 机 的 加 剧 和 环 境、资 源 和 能 源 可 持 续
发展的必由之 路 。 [1] 太 阳 能 高 温 热 化 学 过 程 如 [2]
图1所示,是 利 用 聚 光 太 阳 能 产 生 的 高 温 驱 动 热
第30卷 第4期 2018 年 7 月
常 州 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) JournalofChangzhou University(NaturalScienceEdition)
Vol.30No.4 Jul.2018
doi:10.3969/j.issn.2095-0411.2018.04.007
收 稿 日 期 :2018-05-04。 基 金 项 目 :国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (51276086);江 苏 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (BK20150266)。 作 者 简 介 :马 婷 婷 (1987— ),女 ,湖 北 枣 阳 人 ,博 士 ,讲 师 。E-mail:matt@ 引用本文:马婷婷,李森,唐 波,等.生 物 质 高 温 热 还 原 金 属 氧 化 物 热 分 析 研 究 [J].常 州 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ), 2018,30(4):41-45.
Abstract:The mixtureof metaloxides (ZnO,MgO and TiO2)andbiomass wereinvestigatedusing TG/DSCsimultaneousthermalanalyzerin N2 atmosphereand Aratmosphererespectively.It was foundthatthethermalanalysiscurvesofthethreesamples wereslightlydifferent,butthereaction mechanism wasbasicallythesame,whichcouldbedividedintotwosteps:thepyrolysisofbiomassand thethermalreductionofmetaloxides.Atthesametime,theresultsshowthatitisfeasibletoreduce themetaloxidebyusingbiomassdirectlyascarbonmaterial,andtheZnO/biomassmixturecancompletelyreactatabout1100 ℃,whichisadirectionforthesolarthermochemicalconversion. Key words:biomass;solar thermochemical conversion; metal oxides;carbothermalreduction;
化学反应(或 循 环),将 太 阳 能 和 化 石 资 源 (水、二
氧 化 碳 和 生 物 质 等 清 洁 、可 再 生 资 源 )的 化 学 能 进
行改性和提 质,转 化 为 可 大 规 模 储 运 的 清 洁 化 学
能,或者一氧化碳和 氢 等 基 础 化 工 原 料,同 时 实 现
太阳能的存储和化石燃料的清 洁 利 用。瑞 士 Paul
生物质高温热还原金属氧化物热分析研究
马婷婷1,2 ,李 森1,唐 波1,任天麒2,朱跃钊2
(1.常州大学 江苏省绿色过程装备重点实验室,江苏 常州 213016;2.南京工业大学 机械与动力工程学 院,江苏 南京 211816)
摘要:采用同步热分析仪对金属氧化物(ZnO,MgO 和 TiO2)和 生 物 质 的 混 合 物 分 别 在 N2 气 氛 和 Ar气 氛 中 进行了实验研究,发现3种样品的热分析曲线虽略有不同,但反应机理基本一致,可以分为生物质的 热 解 反 应
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· 42 · thermalanalysis
中 图 分 类 号 :TK512.3;TK6
文 献 标 志 码 :A
文 章 编 号 :2095-0411(2018)04-0041-05
ThermalAnalysisofBiomassHighTemperature ThermalReductionofMetalOxides
MA Tingting1,2,LISen1,TANGBo1,REN Tianqi2,ZHU Yuezhao2 (1.JiangsuKeyLaboratoryofGreenProcessEquipment,ChangzhouUniversity,Changzhou213016, China;2.SchoolofMechanicalandPowerEngineering,NanjingTech University,Nanjing211816, China)
和金属氧化物的热还原反应两部分。同时结果表明,采用生物质直接作为碳质原料来还原金属氧化物 是 可 行
的;ZnO/生物质混合物在1100 ℃左右基本能完全反应,为太阳能高温热化学转化的一个方向。
关 键 词 :生 物 质 ;太 阳 能 热 化 学 转 化 ;金 属 氧 化 物 ;碳 热 还 原 ;热 分 析
图1 太阳能高温热化学转化过程示意图
Sherrer研 究 所 的 Steinfeld 团 队 成 功 搭 建 了 100 kW 太阳能 Zn/ZnO 热化学循环制 取 氢 气 的 中 试 实 验 系 统[3],并 连 续 运 行 13d;实 验 中 反 应 温 度 高 达
常 州 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
2018 年
随着传统 能 源 危 机 的 加 剧 和 环 境、资 源 和 能 源 可 持 续
发展的必由之 路 。 [1] 太 阳 能 高 温 热 化 学 过 程 如 [2]
图1所示,是 利 用 聚 光 太 阳 能 产 生 的 高 温 驱 动 热
第30卷 第4期 2018 年 7 月
常 州 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) JournalofChangzhou University(NaturalScienceEdition)
Vol.30No.4 Jul.2018
doi:10.3969/j.issn.2095-0411.2018.04.007
收 稿 日 期 :2018-05-04。 基 金 项 目 :国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (51276086);江 苏 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (BK20150266)。 作 者 简 介 :马 婷 婷 (1987— ),女 ,湖 北 枣 阳 人 ,博 士 ,讲 师 。E-mail:matt@ 引用本文:马婷婷,李森,唐 波,等.生 物 质 高 温 热 还 原 金 属 氧 化 物 热 分 析 研 究 [J].常 州 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ), 2018,30(4):41-45.
Abstract:The mixtureof metaloxides (ZnO,MgO and TiO2)andbiomass wereinvestigatedusing TG/DSCsimultaneousthermalanalyzerin N2 atmosphereand Aratmosphererespectively.It was foundthatthethermalanalysiscurvesofthethreesamples wereslightlydifferent,butthereaction mechanism wasbasicallythesame,whichcouldbedividedintotwosteps:thepyrolysisofbiomassand thethermalreductionofmetaloxides.Atthesametime,theresultsshowthatitisfeasibletoreduce themetaloxidebyusingbiomassdirectlyascarbonmaterial,andtheZnO/biomassmixturecancompletelyreactatabout1100 ℃,whichisadirectionforthesolarthermochemicalconversion. Key words:biomass;solar thermochemical conversion; metal oxides;carbothermalreduction;
化学反应(或 循 环),将 太 阳 能 和 化 石 资 源 (水、二
氧 化 碳 和 生 物 质 等 清 洁 、可 再 生 资 源 )的 化 学 能 进
行改性和提 质,转 化 为 可 大 规 模 储 运 的 清 洁 化 学
能,或者一氧化碳和 氢 等 基 础 化 工 原 料,同 时 实 现
太阳能的存储和化石燃料的清 洁 利 用。瑞 士 Paul
生物质高温热还原金属氧化物热分析研究
马婷婷1,2 ,李 森1,唐 波1,任天麒2,朱跃钊2
(1.常州大学 江苏省绿色过程装备重点实验室,江苏 常州 213016;2.南京工业大学 机械与动力工程学 院,江苏 南京 211816)
摘要:采用同步热分析仪对金属氧化物(ZnO,MgO 和 TiO2)和 生 物 质 的 混 合 物 分 别 在 N2 气 氛 和 Ar气 氛 中 进行了实验研究,发现3种样品的热分析曲线虽略有不同,但反应机理基本一致,可以分为生物质的 热 解 反 应