论文部分内容阅读
煤与生物质的混合利用是缓解能源紧张,改善环境条件,提高生物质资源利用率的有效途径。热解是转化过程的第一步,对后续转化(如气化、液化、燃烧和炭化等)有着重要的影响。故弄清煤与生物质共热解特性是十分必要的。本文对两种煤、两种生物质及它们的混合物在TG与固定床中的热解行为进行了系统的实验研究,并对在固定床中热解产生的气体、焦油和半焦进行了GC、GC-MS、FT-IR分析。结果表明煤与生物质共热解时存在协同作用,且协同作用不仅表现在产物产率上,更表现在产物成分上。固定床快速热解较TG慢速热解协同作用明显,是由于快速热解降低了传质的影响,且碱金属及碱土金属的催化作用更显著。草类生物质灰分大,降低了焦油的产率,相对提高了小分子量气体的产率。在慢速热解过程中,草类生物质与褐煤更有利于半焦的产生。木类生物质灰分较小,传质作用的影响较小,协同作用较有利于气体的产生。松木屑与煤共热解的协同作用大于秸秆。煤与生物质共热解,明显提高了焦油中愈创木酚和酚类的含量,共热解使焦油产物有一定的轻质化。气体产物在低温段以CO、CO2为主,高温段则以H2为主。热解焦中官能团的红外峰随着温度的升高而逐渐减小至消失,固体中的大分子逐渐分解成小分子逸出。通过对比发现灰分含量对煤与生物质热解过程的影响显著,可以在以后的工作中对生物质和煤进行脱灰预处理。又由于碱金属及碱土金属的催化作用,可以在脱灰预处理的基础上,添加一些催化剂来考查焦油、气体的变化,应该会提高一些焦油组分、气体组分的含量。