药渣与煤共燃烧动力学模型及逸出气体分析
热重法研究煤的燃烧行为及其动力学模型
热重法研究煤的燃烧行为及其动力学模型
1煤的燃烧行为及其动力学模型
煤是一种重要的能源，用于家庭和工业的发电。
因此，了解煤的燃烧行为和动力学模型非常重要，以提高燃烧的有效性。
热重分析（TGA）是理解煤燃烧行为的重要方法，而TGA实验过程包括加热和冷却等多阶段温度变化。
实验过程中可以测量到煤燃料的持续气体释放以及温度对物质几何重量变化趋势的影响。
通过TGA实验，可以获得描述燃烧行为的动力学模型的参量，如爆解温度、和燃烧速率常数等。
利用这些参量，可以研究煤燃料的相关动力学机制。
此外，TGA实验还可以研究煤燃料中不同组分的组成及其特性，以及如何影响燃烧行为。
例如，不同组分的水分会影响煤燃料的燃烧速率和过程温度。
另外，人们还可以利用TGA实验测量微观煤燃料空隙的尺寸、形状及其分布，从而推断煤在燃烧过程中的气体运动规律及其影响。
通过TGA实验，可以实现对煤的有效分析，深入洞察煤的燃烧行为和动力学模型，从而更好地提高燃烧的有效性和利用效率。
煤的模型化合物热解过程中HCN_NH_3的逸出规律
2
2. 1
实验装置和实验方法
实验系统 实验中, 用恒定流量载气通过盛有模型化合物
的容器, 以此来实现微量进样。本实验选用纯度为 99. 999% 的瓶装高纯 氩气作为载 气, 流 量 500 mL/ min, 环境温度 20 , 测得吡啶进样 1. 598 4 g/ h, 吡 咯进样 0. 656 6 g/ h; 外径 20 mm, 总长 900 mm 的 U 形石英玻璃管作为反应器; 加热炉选 6 kW 的 SiC 电 炉 , ZK- 1 可控硅温度控制器调节炉温。热解产物 用 Ft Ir 和分光光度计连用进行 分析。实验中所用 试剂均为分析纯 , 测量 HCN 使用的水为蒸馏水, 测 量 NH 3 中使 用的 所有 水均为 无氨 水。实 验时 , 从 600~ 1 400 , 每 50 为一个测点, 测量热解产物中 HCN 、 NH 3 的生成量。实验系统见图 1。 2. 2 Ft Ir 设备及测量原理 产物 的检 测 在美 国 Perkin Elmer 公 司 生产 的 Spectrum One B 型 Ft Ir 上进行 , 分辨率 4 cm 。使 用 10 cm 玻璃气体吸收池 , 吸收池直径 42 mm, 取样 时间 5 min, 选用 CaF2 窗 片, 扫 描范围 900 cm- 1 ~ 4 000 cm , 扫描 16 次, 扫描时间 1 min。
第 19 卷第 3 期 2004 年 5 月
热
能
动力工源自程JOURNAL OF ENGINEERING FOR THERMAL ENERGY AND POWER
Vol. 19, No. 3 May. , 2004
煤热解过程中气态硫及气态烃逸出的同步在线分析
第19卷第5期 分析科学学报2003年10月Vol.19 No.5 JOURNAL OF ANAL YTICAL SCIENCE Oct. 2003文章编号:100626144(2003)0520486202煤热解过程中气态硫及气态烃逸出的同步在线分析徐 龙,杨建丽,李允梅,刘振宇(中国科学院山西煤炭化学研究所,煤转化国家重点实验室,太原030001)摘 要:建立了一种简单的在线同时检测煤热解过程中气态硫及烃类逸出的方法-TPD2FPD&FID。
检测装置由可实现程序升温的微型热解反应器(TPD)、在线的火焰光度检测器和火焰离子化检测器(FPD)及数据采集系统构成,数据处理方法简单。
应用此方法对神木煤进行了分析,得到了其气态硫及烃类逸出的动态特征。
并通过对比实验验证了此方法的准确性及重复性。
关键词:煤热解;TPD2FPD&FID;在线分析中图分类号:O659;O613.51 文献标识码:A目前,研究煤热解过程中含硫气体动态逸出特性的方法主要有:在线质谱分析、在线红外、在线硫化氢电极等。
质谱和红外分析,一般只能提供定性结果,而难以给出定量结果;采用硫化氢电极虽然可以提供定量结果,但硫化氢电极只对H2S敏感且在实际使用过程中易受温度、溶液p H值等因素影响,造成操作的困难。
基于现有方法的局限,本文开发了一种简单的在线检测煤热解过程中气态硫逸出的方法,同时也实现了对气态烃逸出的同步检测:程序升温热解2火焰光度及氢火焰离子化检测法(TPD2FPD&FID)。
1 实验部分TPD2FPD&FID在线分析装置,主要由一个微型热解反应器和两个并联的检测器串联而成。
微型热解反应器为内径4mm的石英管,智能型程序控温仪控制实验电阻炉程序升温,温度采集由计算机自动进行;质量流量控制器控制热解载气流速;反应器与火焰光度检测器(FPD)和氢火焰离子化检测器(FID)通过一分流器连接,热解产物气经过分流器前先经冷阱冷却;检测器信号(原始谱图)由计算机记录、处理。
水稻秸秆与煤粉混合燃烧特性及动力学
水稻秸秆与煤粉混合燃烧特性及动力学摘要：釆用热重分析法研究了水稻秸秆（RS）、煤粉（PC）及两者不同掺混比的混合物在不同升温速率下（10，20，40℃/min）从室温升至1000℃的燃烧特性，用Kissinger-Akahira-Sunose（KAS）法和Flynn-Wall-Ozawa（FWO）法计算了燃烧过程中的活化能。
结果表明，失重速率（DTG）曲线中RS比PC多一个失重峰，且残余质量低。
随升温速率增加，所有样品DTG曲线均向高温偏移，产生热滞后现象。
RS和PC在混合燃烧过程中存在协同效应，且高温区域内更显著。
PC掺混比例为50wt%时，混合物平均活化能的计算值较低，仅为76.0kJ/mol （KAS）和83.2kJ/mol（FWO）。
1前言中国已成为世界上第一大能源生产国和消费国，我国每年秸秆产量有9亿吨，水稻秸秆资源十分丰富，但生物质能源存在能量密度低和运输困难等缺点，导致综合利用率较低，资源浪费且污染环境。
水稻秸秆等农副产品的资源化利用对保护环境、节约资源及提高经济等具有重大意义[1]。
煤与水稻秸秆混合燃烧既能有效改善生物质能源利用，又可降低煤炭资源消耗，同时治理环境污染。
近年来，生物质与煤混合燃烧特性研究受到广泛关注，Liu等[2]用非等温热重分析法研究了两种草本生物质（甜菜根和柳枝稷）与烟煤的共燃动力学；Yu 等[3]研究了富氧条件下掺混比和氧气浓度对两种生物质（百慕大草和玉米秆）与烟煤共燃特性和动力学的影响；Yi等[4]对生物质与生物炭的共燃行为展开研究，得出混燃过程中生物炭与生物质之间存在协同作用，可燃性更好。
煤与其它生物质如污泥、油页岩的共燃特性也有研究[5,6]。
对水稻秸秆与煤粉之间共燃行为及其协同作用的研究较少。
本工作研究了不同掺混比的水稻秸秆与煤粉在10，20和40℃/min升温速率下的混合燃烧特性，考察了水稻秸秆与煤粉共同燃烧过程中的协同作用，采用Kissinger-Akahira-Sunose（KAS）法和Flynn-Wall-Ozawa（FWO）法计算了水稻秸秆、煤粉及其混合物在燃烧过程中的动力学特性参数。
煤炭催化燃烧实验研究
煤炭催化燃烧实验研究作者：陈彦杰来源：《中国新技术新产品》2014年第10期摘要：利用热重分析法研究了高锰酸钾、硫铁矿烧渣、电解金属锰浸出渣等对煤炭的催化燃烧性能和动力学的影响.结果表明:该三种物质都可以在一定程度上降低煤炭燃烧的着火点、最大失重速率温度和燃烬温度.分析了这三种物质中起催化燃烧作用的主要物质成分,并对各成分的催化燃烧机理进行了探讨.关键词：PM2.5；催化燃烧；热重分析；硫铁矿烧渣；电解金属锰浸出渣中图分类号:TQ534 文献标识码： A概述煤烟型大气污染是中国环境污染的重要因素，尤其是燃煤PM2.5是造成中国雾霾天气的主要原因之一。
传统煤炭燃烧过程中普遍存在着火温度高、燃烧速率低及燃不尽等问题，使得煤炭燃烧有效利用率低、污染物排放严重。
煤炭催化燃烧技术，通过应用游离基催化及扩散燃烧机理，可以有效地改善燃煤燃烧的动力学特征，可以降低煤炭的着火点、提高煤炭燃烧速度及燃烧效率，达到节煤的目的，同时可以减少粉尘、氮氧化物、硫氧化物以及其它燃烧副产物等污染物的排放。
目前，煤炭催化剂研究主要集中于卤化物类、硝酸盐类、碱金属、碱土金属盐类物质及稀土元素等。
这些催化剂基本上为纯净的化学物质，价格昂贵，难以实现工业应用。
本文尝试对工业生产中的相关废料催化煤燃烧的效果进行深入的研究，以达到寻找高效廉价助燃剂之目的，取得显著的经济效益和社会效益。
1 煤炭催化燃烧实验设计1.1 实验原料采用工业应用混合煤，碾磨成80%的煤粉粒度小于80网目的煤粉。
原料工业分析如表1。
实验用的催化剂主要为工业性高锰酸钾、硫铁矿烧渣、电解金属锰浸出渣。
硫铁矿烧渣、电解金属锰浸出渣主要化学组成分别见表2。
硫铁矿烧渣、电解金属锰浸出渣同样碾磨至粒度小于80网目。
1.2 实验方法采用WRT-3P量热天平分析仪进行煤粉燃烧特性研究。
实验条件：稳态流动空气中，空气的流速为100mL／min，以15K／min的升温速率为试样升温，实验样品总质量为20mg（误差2 煤炭催化燃烧实验结果与分析煤样添加催化剂前后的TG-DTG图可用热重分析仪获得，可以绘制出1-升温速率曲线，2-煤燃烧热重微分曲线DTG和3-煤燃烧热重曲线TG。
煤热解气体主产物及热解动力学分析
煤热解气体主产物及热解动力学分析煤的热解是现代社会的关键技术，它是利用煤中复杂的碳氢结合物以及其中的有机卤素进行热解，生产出各式各样的气体、液体和固体产物。
煤热解的气体主产物的热解动力学分析，对于综合利用煤质资源，改善热解技术，减少污染物排放及提高收益都有重要作用。
煤热解是一个复杂的化学反应，它涉及许多化学过程，如氧化、裂解、合成及结胶等。
根据不同解吸热的大小，热解化学反应可以大致分为三种：气态反应、液相反应和固相反应。
煤热解的气体主产物主要有甲烷、氢、二氧化碳和氧。
甲烷是煤热解的主要产物，它的释放量占煤热解总放射量的70%～90%，其中三分之二在气态反应中生成，占煤热解总放射量的50%～70%。
甲烷是一种温和的气体，具有较高的能量和较低的毒性，温度不超过200℃时可以用于燃烧和再次利用。
氢也是煤热解过程中的重要产物，它的释放量占煤热解总放射量的10%～20%，其中三分之二是在气态反应中生成的。
因其轻量，氢在热解反应中的表现与其他原料不同，几乎全部转化为气态，容易流失，从而提高了温度及改变了产物组成。
二氧化碳是热解过程中重要的副产物，它的释放量占煤热解总放射量的15%～30%，在热解过程中，它与氧相结合，分子结构发生变化，然后释放出去。
此外，二氧化碳还可以帮助改善热解温度，抑制热解反应，抑制凝固点和粘度，从而提高燃烧效率。
此外，热解过程中的氧也是重要的原料，它的释放量占煤热解总放射量的10%～20%，主要用来支持燃烧及产物的排放。
氧不仅可以增加氧化反应的速率，同时也可以抑制过氧化物的形成，如二氧化硫等，从而抑制污染物排放。
另外，热解过程中还会产生其他少量的气体，如氮气、乙烯、乙炔等，它们的比例十分小，但对煤热解过程中的温度结构、激发性等有重要影响。
煤热解的气体主产物及热解动力学分析，是研究煤热解化学反应的重要基础。
研究和实践表明，热解过程中的气体产物的多样性、释放量及其影响，对改进煤质资源综合利用，改善热解技术，减少污染物排放，提高热解产品品质和收益都有重要意义。
生物废弃物与煤混合燃烧技术
生物废弃物与煤混合燃烧技术引言生物废弃物的处理和能源利用是一个重要的议题。
近年来，煤炭作为主要的能源来源，面临着供应紧张、环境污染等问题。
因此，研究生物废弃物与煤混合燃烧技术具有重要的实际意义。
优势和挑战生物废弃物与煤混合燃烧技术具有以下优势：- 资源利用：生物废弃物可以替代部分煤炭，实现资源的有效利用。
- 减少排放：生物废弃物燃烧过程中产生的二氧化碳等污染物相对较少，可以减少环境污染。
- 经济效益：生物废弃物作为廉价资源，可以降低能源成本。
然而，生物废弃物与煤混合燃烧技术也存在一些挑战：- 稳定性：生物废弃物和煤的特性不同，燃烧过程中需要考虑混合燃烧的稳定性。
- 燃烧效率：生物废弃物的燃烧特性与煤有差异，需进行合适的配比和燃烧条件调整，以提高燃烧效率。
技术改进为了克服生物废弃物与煤混合燃烧技术面临的挑战，可以采取以下技术改进措施：- 混合比例优化：通过对生物废弃物与煤的合适配比进行研究和实验，确保混合燃烧的稳定性和燃烧效率。
- 燃烧条件优化：对混合燃烧过程中的温度、氧气含量等燃烧条件进行调整，以提高燃烧效率和减少污染物排放。
- 燃烧设备改进：针对生物废弃物的特性，优化燃烧设备的结构和设计，提高燃烧效率和稳定性。
应用前景生物废弃物与煤混合燃烧技术在能源利用和环境保护方面具有广阔的应用前景。
通过合理利用生物废弃物，可以减少对传统能源的依赖，实现资源循环利用。
同时，混合燃烧技术可以减少污染物的排放，保护环境，符合可持续发展的要求。
结论生物废弃物与煤混合燃烧技术是一项具有重要实际意义的研究方向。
通过技术改进和改造燃烧设备，可以实现生物废弃物与煤的有效混合利用，实现能源的可持续发展和环境的保护。
我们应该继续深入研究这一领域，为推动生物废弃物与煤混合燃烧技术的应用做出努力。
注：以上内容仅为参考，不可引用。
煤粉燃烧的数学模型
燃烧过程模化的一般研究
• 在过去的30多年的时间里，人们对燃烧过程的模 化予以很大的重视，计算机的发展更使这一发展 成为可能，目前，已有商业化应用程序的出现。 现有的模型方法的发展已开始走向实用。
• 燃烧过程的模化不仅受到计算机储存能力和运 算速度的限制，同时又缺乏估计评价这些计算模 型的基本数据。因此近10年的研究中，人们在开 发燃烧通用商业化程序的同时，将重点放在其涉 及的煤的燃烧过程的机理研究方面，使各种机理 模型更加接近实际的应用要求。
单颗煤粒经历模型
• 煤粒的加热 • 水份蒸发模型 • 挥发份析出模型 • 焦炭的非均相反应模型 • 煤粒在燃烧室中的其它经历模型
– 气体颗粒传质 – 煤粉颗粒在反应中的物理变化
煤粒的加热
Q p
mp
dip dt
dmp dt
(hs
hp )
Q p Q pc Q pr
水份蒸发模型
煤粉颗粒在反应中的物理变化
(1) 水份蒸发时，颗粒从球体变为多棱体，同时直径保持不变，颗粒产生结团， 结团直径与初始滴径相同，同时也有二次雾化和破碎产生。
(2) 颗粒相在分解过程中，颗粒从多棱体变为近球形，对于烟煤，膨胀因子=1.1，
颗粒在挥发份不均匀析出时形成空心球或“C”形球，也可能发生爆裂破碎。
2) 湍流和其他物理现象的相互作用，最重要的发展是颗粒湍流 扩散的随机方法的出现，使得液滴，颗粒流的扩散问题获得 了令人满意的结果。反映湍流-气相反应的湍流燃烧模型近年 也得到了相当的发展。
3) 煤粉燃烧动力学研究和煤粉燃烧形态学方面的发展，为煤粉 颗粒本身的模化打下了基础。如煤的加热，热解（挥发物析 出），焦炭反应过程中的形态，结团、破碎、膨胀、收缩等 研究。
煤气化反应动力学及渣中残碳反应活性研究
煤气化反应动力学及渣中残碳反应活性研究摘要：本文主要在对煤气化反应动力学研究的基础上，针对动力学模型构建，渣中残碳反应活性进行了分析，并且通过实验分析探讨了测定方法以及数据处理和数据分析的方法。
关键词：煤气化反应动力学渣中残碳反应活性动力学数据必须要通过连续测定煤在气化反应中的变化，获得连续变化的信息，从而了解气化反应的热动力学变化，从而全面准确地掌握煤气化反应规律。
一、煤气化反应动力学煤炭气化，简单来讲，就是在一定的压力和温度条件下在气化炉中使煤与气化剂发生反应。
在这个过程中，气化剂甲烷、氢气、一氧化碳的与煤反应的强烈各有不同，进而直接影响到气化炉反应的程度以及快慢、煤耗、氧耗，包括煤气中所产生的有效成分含量，加上不同的煤种，所对应的热力学性质和电优气化方式也会有所不同，为此，这一点引起广泛研究者的高度重视和广泛关注。
煤炭反应是在高温条件下进行一种化学反应，整个反应过程中，煤炭中的无机物会姓一定的晶相形态变化和物质组成，并最终转化为灰渣，而煤炭中大部分为有机物，它们在气化炉中与气化剂反应，进而转化为一氧化碳、氢气等可燃性气体。
总之，煤炭气化反应是一个相对复杂反应过程，这是由煤炭结构的多样性和复杂性所决定的，即便是实行单一的气化反应，其反应过程仍旧相对复杂。
二、动力学模型构建根据以上分析我们知道，煤结构具有多样性和复杂性，加上同一煤种或者不同煤种的组分的不同，气化反应存着较大差异，为此，对于不同条件下的气化反应规律，应该遵循不同的反应模型，加上不同模型的动力学参数的不同，因此，需要构建不同煤种、不同气化条件下的动力学模型。
前人曾在不同煤种和不同条件的基础上，提出了多样化的动力学模型，经过总结通常主要用到的动力学模型有缩核反应模型、均相反应模型、混合反应模型以及活化能分布模型等，以下作具体的说明：一是分布活化能模型，该反应模型早期主要用于对煤的热解过程的描述。
二是混合反应模型，该反应综合考虑了大量的经验因素。
青霉素菌渣与煤混合燃烧动力学及协同效应分析
青霉素菌渣与煤混合燃烧动力学及协同效应分析作者：张岩薛李铭梁茹茹刘仁平来源：《河北科技大学学报》2022年第01期摘要：針对目前抗生素菌渣不能短时间内大量资源化利用问题，采用热重-差示扫描量热仪（TG-DSC）分别研究了青霉素菌渣及其与煤混合的燃烧特性和动力学，探讨了掺有5%～30%菌渣的混合燃烧过程，利用flynn-wall-ozawa（FWO）和vyazovkin（V）方法计算混合物燃烧过程的活化能，并采用积分主图法求解机理函数。
结果表明：混合燃烧过程包括菌渣的挥发分燃烧和煤固定碳燃烧2个阶段;当菌渣掺比为10%时，混合物平均活化能最低，协同效应最强，2种计算方法所得活化能分别为139.63 kJ/mol（FWO）和141.67 kJ/mol（V）;通过积分主图方法求解其机理函数，燃烧反应第1阶段机理函数为[-ln（1-α）]4，反应机理为“随机成核和随后生长”，第2阶段机理函数为α2，反应机理为“一维扩散”。
实验结果揭示了菌渣与煤混合燃烧的协调反应机理，可为实现菌渣的资源化处理提供理论支持。
关键词：固体污染防治工程;青霉素菌渣;煤;混合燃烧;协同效应;动力学中图分类号：X705;X787 文献标识码：ADOI：10.7535/hbkd.2022yx01012收稿日期：2021-09-09;修回日期：2021-12-12;责任编辑：王淑霞基金项目：国家联合基金（U20A20130）;河北省科技计划项目（2018JJ3174）第一作者简介：张岩（1995—），男（满族），河北承德人，硕士研究生，主要从事固体废物资源化处理方面的研究。
通讯作者：刘仁平副教授。
E-mail：******************Co-combustion kinetic and synergistic effects analysis of penicillin residue and coalZHANG Yan1，XUE Liming2，LIANG Ruru1，LIU Renping1（1.School of Environmental Science and Engineering，Hebei University of Science and Technology，Shijiazhuang，Hebei 050018，China;2.Jiaxing Jiashan Ecological Environment Monitoring Station，Jiaxing，Zhejiang 314050，China）Abstract：Aiming at the problem that antibiotics residue could not be utilized in a short time，the combustion characteristics and kinetics of penicillin residue and its mixture with coal were investigated by using thermogravimetry-differential scanning calorimetry（TG-DSC）.The combustion process of blends （denoted as 5%～30%for the mass fraction bacterial residue） were systematically investigated，and the activation energy of the combustion process of the blends were calculated by flynn-wall-ozawa（FWO） and vyazovkin（V），andthe kinetic mechanism functions were solved by the integral master graph method.The results show that co-combustion of the blendsmainly consists of two stages which are the volatile matter combustion of antibiotics residue and the combustion of coal fixed carbon.When the antibiotics residue blending ratio is 10%，the average activation energy of the blends is the lowest，the synergistic effects are the strongest，and the activation energy calculated by the two methods are 139.63 kJ/mol （FWO） and 141.67 kJ/mol （V），respectively.The mechanism functions are further solved by integrating master graph method，and the mechanism function of the first stage of combustion reaction is [-ln（1-α）]4，the reaction mechanism is “random nucleation and subsequent growth”，the mechanism function of the second stage is α2，and the reaction mechanism is “one-dimensional diffusion”.The results reveal the coordinated reaction mechanism of the mixed combustion of antibiotics residue and coal，which provides theoretical support for the realization of the resource treatment of antibiotics residue.Keywords：solid pollution prevention and control project;penicillin residue;coal;co-combustion;synergistic effects;kinetics中国是世界上抗生素产量最大的国家，每年生产抗生素约24.8万t，种类达70多种，菌渣年产量达200万t以上[1-2]。
中药渣水解炭燃料特性及热解燃烧动力学分析
/mo
/mo
化能为63.
65kJ
l~105.
02kJ
l;
295 ℃~390 ℃ 主要是小分子挥发分主要燃烧阶段,其活化
/mo
/mo
能为 10.
78kJ
l~35.
76kJ
l;
390 ℃~410 ℃ 主要是大分子挥发分析出与燃烧阶段,其活化
/mo
/mo
45
58.
DOI:
10.
19726/
cnk
i.
ebc
c.
202403005.
j.
中药渣水解炭燃料特性及热解燃烧动力学分析
*
况怡婷1,2 黄 芳1,2 米 铁1,3 罗 耀1,2
刘玉婷1,2 辛善志1,2 刘晓烨1,2
(
1.江汉大学环境与健康学院,
430056 武汉;
2.工业烟尘污染控制湖北省重点实验室,
煤
炭
皮及果实;较少 数 的 矿 物 资 源。 其 中 植 物 类 的 中 药
占比高达 87% 。中药中的有 效 成 分 较 少,经 过 煎 煮
制药后会产生大量的药渣,其 水 含 量 一 般 在 30% ~
70% ,并且中药渣 含 有 一 定 的 活 性 成 分 和 大 量 的
粗纤维、淀粉、粗脂肪、粗蛋白、氨基酸等 [4]。研究表
显示食物垃圾沼渣经水热碳化固相产物热解的平均
/mo
表观活化能(
106.
499kJ
l)高于原始食物垃圾沼
/mo
渣的平均表观活化能(
89.
181kJ
l)。 WANGe
t
1 实验部分
生物质煤炭复合燃料动力学分析
生物质煤炭复合燃料动力学分析全球生态环境因为化石燃料的燃烧而遭到严重的破坏，并且这一问题变得越来越突出。
我们迫切需要化石燃料的洁净燃烧，尤其是煤炭的洁净燃烧，实现能源利用的可持续发展。
冬季在我国的北方地区，有大量燃烧秸秆的现象，产生的空气悬浮颗粒会加剧空气的二次污染。
文章重点研究了国内大量存在的生物质杨木和秸秆煤炭复合燃料动力学相关特征，分析其应用于实际锅炉利用的可能性。
标签：生物质；杨木；秸秆；煤炭；复合燃料；动力学引言近年来，可再生能源因其灵活性好、燃烧效率高、传热性高和NOX、SOX、CO2排放量低而廣泛获得关注。
生物质可以转化成能量，这被认为是潜在的可再生能源[1]。
生物质的主要的应用是使用锅炉单独燃烧或与煤联合燃烧。
在我国的北方地区，秸秆燃烧排放大量污染物，导致雾霾等严重空气污染过程的发生或加强。
国家已制定了禁烧的相关法案，但目前尚无有效替代燃烧处理秸秆的方法，不少地区燃烧仍很普遍。
因此，有必要进一步探讨解决秸秆燃烧污染效应的其他途径[2]。
因此，秸秆作为生物质煤炭复合被视为混烧过程的一种备选方案。
文献[3]指出，在我国的大环境下生物质成型燃料与煤炭价格的比价，表明生物质的合理利用可促进两者比价的合理化，生物质完全取代煤炭是很难实现的，混合使用可更好的提高其燃烧效率。
同时，混烧生物质与煤可以更好的克服并解决个别缺陷样品，如含有高挥发分的生物量和高硫分高灰分的煤[4]。
除此之外，混合后由于灰分的存在，会有协同作用的效果。
富碳材料的热化学设施工业发展的转换主要需要全面的燃烧参数数据及其对过程动力学的影响。
在这种情况下，热分析方法如热重量分析法（TG）、微分热重量分析法（DTG）、示差热分析（DTA）、差示扫描量热法（DSC），傅里叶变换红外光谱与热重联用（TG-FTIR）和热重质谱联用（TG-MS）技术被以日益增长的用于评价和表征化石燃料和可再生能源，并作为一种测定燃烧特性及动力学参数的重要手段[5]。
造纸废渣制颗粒燃料及其与煤共热燃烧探索
摘 要：采用干燥、破碎、磁选、粉碎、筛选、混合调质、固化成型将造纸废渣转化为易运输、密度高的 颗粒状燃料，实现其与煤共热燃烧的低成本、无害化处理。本文对造纸废渣制颗粒燃料的构建及其与 煤共热燃烧进行了探索。 关键词：造纸废渣；制颗粒；共热燃烧
Abstract: Papermaking waste residues can be transformed into easy-transported and high-density granular fuels through drying, crushing, magnetic separation, crushing, screening, mixing, curing and solid forming. The granular fuels could realize cost effective and harmless co-combustion with coal. Thus the manufacture of granular fuels made from papermaking residues and co-combustion with coal were discussed in this paper. Key words: papermaking residues; granular fuel manufacture; co-combustion
研究开发 R & D
造纸废渣制颗粒燃料及其与煤共热燃烧探索
⊙ 周正培1 王成成2 曹洋3 刘军4 王礼春4 唐楠1 胥娟娟1 尤红霞1 (1.南京大学射阳高新技术研究院，江苏射阳 224300；2.国家电网江苏省电力有限公司射阳供电分公司， 江苏射阳 224300；3.苏州工业园区发电有限责任公司华能太仓电厂，江苏苏州 215000；4.射阳天普秸 杆先生，工程师，《中华纸 业》特邀撰稿人，中国造纸学 会会员，南京大学射阳高新技术 研究院授权签字人；完成过国 家级课题项目2项，省级课题项 目4项，拥有发明专利2项。主要 从事造纸材料及环境保护、生 物技术研发与应用。
药渣与煤共燃烧动力学模型及逸出气体分析
药渣与煤共燃烧动力学模型及逸出气体分析刘宝宣;蒋旭光;吕国钧;王飞;池涌;严建华【期刊名称】《燃烧科学与技术》【年(卷),期】2015(000)002【摘要】利用TG-FTIR研究红霉素过期药渣与烟煤共燃烧过程热动力学模型及逸出气体产物。
在40种固相反应机制函数模型中，采用双等双步法推断共燃烧过程的最佳反应机理模型，结果表明，红霉素过期药渣、烟煤单独燃烧主反应阶段最优固相反应模型分别是相边界收缩球体反应模型、随机成核随后生长模型(n＝3/4)。
红霉素过期药渣与烟煤共燃烧过程中，添加比例不大于30%的物质，反应阶段动力学模型相对应于此物质单独燃烧动力学模型发生改变，而另一种物质反应模型与单独燃烧反应模型相似，但反应级数发生改变，表明共燃烧过程中两种物质存在相互影响。
红外分析表明，温度达到245,℃以上，混合物中药渣熔融部分挥发产生醇、醛、酮、羧酸、酯等有机化合物；温度达到300,℃以上，燃烧过程中主要产生 CO2、CO 气体；气体产物中未完全燃烧的气体成分随药渣添加比例的增加呈增长趋势。
【总页数】7页(P150-156)【作者】刘宝宣;蒋旭光;吕国钧;王飞;池涌;严建华【作者单位】浙江大学热能工程研究所，杭州310027;浙江大学热能工程研究所，杭州310027;浙江大学热能工程研究所，杭州310027;浙江大学热能工程研究所，杭州310027;浙江大学热能工程研究所，杭州310027;浙江大学热能工程研究所，杭州 310027【正文语种】中文【中图分类】X705【相关文献】1.可燃性气体逸出指标应用于树种燃烧性评价的研究 [J], 王得祥;张景群;吴宽让;周新华;何旺庄2.煤燃烧过程中SO2、NO的逸出规律研究 [J], 徐秀峰;顾永达;陈诵英3.生物质与重油共热解特性及气体逸出规律 [J], 向欣宁;张乾;袁泉;郝泽光;栾春晖;涂椿滟;梁丽彤;黄伟4.煤与催化裂化油浆共热解特性及气体逸出规律 [J], 袁泉;张乾;梁丽彤;涂椿滟;向欣宁;刘建伟;黄伟5.煤显微组分热解过程中含硫气体逸出特性 [J], 孙庆雷;李文;陈皓侃;李保庆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于分区气化模型的MSW燃烧过程模拟研究
! G前 拱 !* G往 复 炉 排 !F G旋 转 炉 排 !; G后 拱 图 !#两段式分区气化燃烧装置结构图 j-:@! # Q932K923/K,439&59,/9[&G094:/U&.-.::40-5-K49-&.
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针对一种基于分区控氧气化的两段式废弃物热处置 =?">分区气化模型和气相燃烧模型
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场% 两种软件通过边界条 件 耦 合(+4.9/34模 拟 输 出 提供了床层上的气相组分分布作为气相空间的边界
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条件!而 j'2/.9则为 床 层 上 的 气 化 反 应 提 供 辐 射 传
图 ! 为两段式分区气化燃烧装置结构图!炉膛 递并模拟气相空间的燃烧过程%
气G固平衡模型 并 分 别 计 算 了 生 物 质 在 不 同 热 化 学
转化过程中以及不同温度&压力等条件下反应产物 的转化 率 和 平 衡 组 分% f4::-&等 )!** 将 杉 木 材 料 做
成球形和碎屑两种颗粒!并使用基于 +4.9/34软件的
模型模 拟 热 解 产 物 组 分! 结 果 发 现!A"" i 时 在 )* 气氛下模拟固相产物与实验结果误差最小!而气相
快!城市生活垃圾的处置问题变得日益严重% 据统 效准确预测等优点已经被广泛地用于研究生活垃圾 计!*"!F 年我国城市生活垃圾清运量超过了 !(E 亿 9! 热转化 特 性% bS2 等 );* 通 过 耦 合 jMY+ 和 jMV6)?
无害化处理率达到 AH@FC!其 中 以 焚 烧 为 主 的 无 害 化处理率 仅 有 *$@HC )!* % 由 于 在 减 容 减 量 以 及 能 量回收利用方面具有突出表现!焚烧热处置已经成 为处理城市固体废弃物的主要方法之一% 但是二恶 英及重金 属 的 污 染 依 然 是 目 前 垃 圾 焚 烧 面 临 的 问 题 )*GF* !因此如 何 组 织 燃 烧 从 而 得 到 一 个 合 理 稳 定
生物质与煤热重分析及动力学研究.
生物质与煤的热重分析及动力学研究【摘要】利用热重分析仪对稻秆、麦秆、木屑和煤单独及混合热解特性进行了研究。
通过对不同混合比例热解与单独热解对比表明,混合热解中不同生物质起始热解温度、生物质挥发分最大析出温度、煤挥发分最大析出温度随着煤混合比例的变化呈规律性变化。
对混合热解实验数据与单独热解参数按混合比例后特性参数分析表明, 混合热解导致固体产物产率提高。
实验通过对稻秆两种方式的脱灰及脱挥发分处理后混合热解分析,脱挥发分稻秆与脱灰分稻秆对煤的热解都起到了促进作用, 、明了生物质中的碱/碱土金属能促进煤在较低温度下热解, 硅元素对热解速率起抑制作用。
推测生物质与褐煤的共热解中存在协同作用。
关键词: 生物质; 褐煤; 共热解1实验部分实验采用三种生物质(稻秆、麦秆和木屑)与褐煤作为实验原料, 经干燥粉碎过筛, 取80目以下部分( 0～180mm) , 其工业分析和元素分析特性见表1。
元素分析采用E lementar元素分析仪(型号V ario EL CHNOS)进行测定, 工业分析、发热量按ASTM 有关行业标准测定。
1 .1样品的预处理煤与生物质采用机械搅拌混合法, 待试样混合均匀后, 取同一样品在相同的热重实验条件下重复两次实验, 并确保两次热重曲线在相同的失重率下最大误差在 1℃下。
为了分析煤与生物质共热解过程中生物质中挥发分与灰分分别对煤热解气化的影响, 对稻秆样品进行了脱灰分和脱挥发分处理。
对稻秆的脱COOH ) 灰分采取了两种酸处理方式: 每1 g样品浸泡在20 mL的1 mol /L乙酸( CH3溶液中, 室温下浸泡4 h[9] ; 每1 g样品浸泡在12. 5mL的浓度为3% 氢氟酸( HF)溶液中, 室温下浸泡1 h[10] 。
处理样品经去离子水洗至中性, 过滤去除滤液后置于105℃烘箱中24h得到干燥的脱灰稻秆,分别记为HA c-RS和HF-RS.在管式炉中对稻秆脱挥发分:把稻秆样品迅速放入预先升至900℃的管式炉中, 在氮气气氛中停留20 min, 氮气冷却至室温, 制得稻秆半焦。
煤的模型化合物热解过程中HCN、NH_3的逸出规律
煤的模型化合物热解过程中HCN、NH_3的逸出规律
赵科;谭厚章;周屈兰;徐通模
【期刊名称】《热能动力工程》
【年(卷),期】2004(19)3
【摘要】为了解煤燃烧过程中NOx 的生成机理 ,在 6 0 0～14 0 0℃温度范围内 ,选取吡啶、吡咯为煤的含氮模型化合物 ,采取傅立叶红外光谱仪 (Ft-Ir)和分光光度
计连用方式,在等温连续式流动反应器中实验研究了模型化合物热解过程中HCN、NH3 的逸出规律。
结果表明 :HCN是模型化合物的热解产物中的主要含氮产物 ;
吡啶、吡咯的HCN的转换率都随着温度的升高而增大 ;同温度下 ,吡咯的HCN生成率高于吡啶的HCN生成率 ,吡咯的NH3 生成率高于吡啶的NH3生成率。
【总页数】3页(P246-248)
【关键词】煤燃烧;氮;模型化合物;Ft-Ir
【作者】赵科;谭厚章;周屈兰;徐通模
【作者单位】西安交通大学能源与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ534.9
【相关文献】
1.煤及其模型化合物快速热解过程中HCN和NH3逸出规律的研究 [J], 李军;袁帅;梁钦锋;周志杰;王辅臣
2.煤岩有机显微组分热解过程中HCN和NH3生成规律的研究 [J], 林建英;李文英;
常丽萍;谢克昌
3.钠、钙、铁对模型化合物热解及燃烧过程中氮逸出规律的影响 [J], 赵宗彬;李文;李保庆;陈皓侃
4.哈密长烟煤煤热解过程中H_2O逸出规律研究 [J], 张成军;邓洋波;谈国强;葛少成
5.煤模型化合物混合热解时HCN和H_2的析出特性 [J], 王学斌;赵科;孔德娟;周屈兰;徐通模;惠世恩
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抗生素菌渣与煤混合燃烧特性及其动力学分析
抗生素菌渣与煤混合燃烧特性及其动力学分析洪晨;杨强;王志强;邢奕;沈茜;李益飞;贾蒙蒙;冯丽慧【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2017(68)1【摘要】The combustion characteristics of antibiotics bacterial residue, coal and both blends were investigated using thermogravimetry-differential scanning calorimetry (TG-DSC), and the kinetic parameters of co-combustion was determined by Coats-Redfern method. The influence of bacterial residue blending ratio and particle size on combustion process was analyzed, and the possibility of co-combustion with coal and the advantages of superfine combustion were clarified. The results showed that co-combustion of antibiotic bacterial residue and coal mainly consisted of three stages, and adding bacterial residue can significantly improve the combustion characteristics of coal. With increasing bacterial residue blending ratio, the ignition temperature and burnout temperature decreased. Burnout characteristics index of superfine co-combustion and non-superfine co-combustion reached the maximum value at the bacterial residue blending ratio of 30%, which is 5.82×10−3 and 5.49×10−3, respectively. The activation energy of superfine co-combustion was lower than that of non-superfine co-combustion, indicating that the superfine combustion was beneficial to reduce the activation energy. There existed kinetic compensation effect on the activation energy E and the pre-exponential factor A of the superfine co-combustion and non-superfine co-combustion.%以抗生素菌渣、煤为研究对象，利用热重-差示扫描量热仪（TG-DSC）研究两种物质单独以及混合燃烧的燃烧特性，并采用Coats-Redfern 法确定混合燃烧的动力学参数。
煤焦颗粒燃烧全过程的模型研究的开题报告
煤焦颗粒燃烧全过程的模型研究的开题报告
煤焦颗粒燃烧是能源领域的一个关键问题，深入研究其燃烧过程对于能源节约和环境保护具有重要意义。
本研究旨在建立一个全面的煤焦颗粒燃烧模型，探究其热力学、动力学和传质特性，为新能源开发和环境保护提供科学支持。
首先，本研究将完成对煤焦颗粒的物理化学分析和实验测试。
通过分析煤焦颗粒的组成、结构和燃烧特性，建立一个信息数据库，包括初始质量、密度、粘度、热容、热导率等相关参数。
采用实验方法，系统地测试煤焦颗粒燃烧过程中的温度、压力、
物质转移和挥发物应生成的种类和比例等数据。
接下来，本研究将建立煤焦颗粒燃烧的数学模型。
模型中将考虑煤焦颗粒的煤化特性、热力学特性、动力学特性和传质特性。
以热力学理论和传热学理论为基础，计
算研究煤焦颗粒燃烧过程中的温度和压力情况。
同时，采用动力学理论进行数值模拟，研究煤焦颗粒燃烧过程中各个阶段的反应速率和化学反应类型，以及化学反应的影响
因素。
最后，本研究将根据模型分析煤焦颗粒燃烧过程中的各种参数，并探讨各种参数对煤焦颗粒燃烧过程的影响。
特别关注的是煤焦颗粒燃烧过程中生成的危险气体，如CO和CO2，以及其他有害气体的生成和减量控制。
本研究还将探究如何通过控制燃烧反应条件和优化燃料结构，有效降低燃烧过程中的能源消耗和有害气体排放，达到节
能减排的目的。
总之，本研究将建立一个全面的煤焦颗粒燃烧模型，从理论和实验两个角度分析煤焦颗粒燃烧过程中热力学、动力学和传质特性，为新能源开发和环境保护提供科学
支持。
疏浚底泥固化改性与资源化利用技术
陈凤翔#谢文雅#董兵海#王世敏#赵#丽#许祖勋#万#丽 (99 以粉煤灰为原料制备高纯度 DM/型分子筛 周慧云#徐婷婷#陈彦广#解骢浩#宋#华(%" 核桃壳骨架构建剂对污泥脱水性能的影响 董凌霄#丁绍兰#谢林花#蔡#丽#杨慧佳(%9 巢湖蓝藻酸提取液提高玉米秸秆的酶解效率 吴玉杰#王#进#崔康平#洪天求#岳正波(+" 稻壳基高比表面积介孔活性炭的制备与表征 薛广钊#侯贵华#乔仁静#董鹏玉#张勤芳(+9 改性油菜秸秆对 0J 的吸附 汪#洋#吴#缨(+< 化工污泥基轻质填料的制备及其应用 俞敏洁#胡#俊#孙#婧#李#溪#徐炎华(49 不同碱剂对污泥与餐厨垃圾联合厌氧发酵产氢余物产甲烷的影响 郑育毅#林#鸿#林志龙#罗鸿信#刘常青(<( 废弃 N03面板金属铟的超声协同浸出 庄绪宁#李英顺#杨义晨#胡冰倩#赵颖(<< 脉冲电场在污泥处理中的应用 姜俊杰#梁美生#李#伟#裴旭倩*"9
环境工程学报
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油茶果壳炭对油烟的吸附性能 刘#超#廖#雷#覃爱苗#周江喜#彭#娟$%+ 防止中小型锅炉脱硫除尘一体化系统中引风机积灰振动的研究 吕#太#贺培叶$+$ 程序升温脱附法测定活性炭上酯类有机物的脱附活化能 任爱玲#孟少左#田淼#张丁超#韩梦非$++ 大风量低浓度 L)0:气体二次吸附浓缩净化技术开发
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第 ２பைடு நூலகம்
燃
烧
科
学
与 技
术
、 ｂ１ ． ２ １ ＮＯ ． ２
Ａｐｒ ． ２０１ ５
２ ０ １ ５年 ４月
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摘
要 ：利用 Ｔ Ｇ ． Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ 研究红霉素过期药渣 与烟煤共燃烧过程热动力学模型及逸出气体 产物 ．在 ４ ０种 固相反应机
制 函数模型 中，采用双等双步法推断共燃烧过程 的最佳反应机 理模 型 ，结果 表明 ，红霉素过期药渣 、烟煤单独燃烧
主反应 阶段最优 固相 反应 模型分别是相边界 收缩球体 反应模型 、随机成核 随后生 长模 型 （ ｎ＝３ ／ ４ ） ．红霉素过期药渣
ＤＯ １ １ ０ ． １ １ ７ １ ５ ／ ｒ ｓ ｋ ｘ ｊ ｓ ． Ｒ ２ ０ １ ４ ０ ６ ０ ０ ６
药渣与煤共燃烧 动力学模型及逸 出气体 分析
刘宝宣 ，蒋旭光 ， 吕国钧 ，王 飞 ，池 涌，严建华
（ 浙江大学热能工程研 究所 ，杭州 ３ １ ０ ０ ２ ７ ）
例 的增加呈增长趋势．
关键词 ：红霉素过期药渣 ；共燃烧 ；反应动力 学模 型 ；热重一 红外分析
中图分类号 ：Ｘ７ ０ ５ 文献标 志码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ６ — ８ ７ ４ ０ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ １ ５ ０ — ０ ７
Ｔｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ Ｄｙｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ Ｍｏ ｄｅ ｌ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｃｏ ｍｂ ｕｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｅｖ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ
与烟煤共燃烧过程 中，添加 比例不大于 ３ ０ ％的物质 ，反应 阶段 动力 学模 型相对应 于此 物质单独燃烧动力学模 型发生
改变 ，而另一种物质反应模型 与单独燃烧反应模 型相 似 ，但反 应级数发生改变 ，表明共燃烧过程 中两种物质存在相 互影 响．红外分析表 明，温度达到 ２ ４ ５℃以上 ，混合物 中药渣熔融部分挥发产生醇 、醛 、酮 、羧酸 、酯 等有 机化合 物 ；温度达到 ３ ０ ０℃以上 ，燃烧过程 中主要产生 Ｃ Ｏ ２ 、Ｃ Ｏ 气体 ；气体产物 中未完全燃烧 的气体成分随药渣添加 比
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