鳳眼蓮與低階煤低溫共熱解轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、隨著化石燃料的日益匱乏以及環(huán)境問題的愈演愈烈，尋找清潔的替代能源迫在眉睫。近年來，生物質(zhì)與煤共熱解以其原料價格低廉、來源廣泛，操作條件溫和，原料梯級利用效率高，CO2排放量少等優(yōu)勢而備受矚目。
　　本實驗選取全球泛濫成災(zāi)的風(fēng)眼蓮以及不適合傳統(tǒng)加工利用的宏鷹混洗低階煤為原料，采用自行改裝設(shè)計的干餾爐對二者進行低溫共熱解實驗研究，探討鳳眼蓮添加量(0、10％、20％、30％、40％、100％)對共熱解產(chǎn)物分布的影響，并基于正交試驗(L

2、934)對熱解條件進行優(yōu)化。此外，重點對純原料和最佳配比混合樣進行熱重分析，分別從熱解特性和動力學(xué)角度討論原料共熱解時的相互作用。并對原料以及優(yōu)化前后最佳混合樣熱解所得熱解油進行GC-MS檢測，熱解油和半焦進行元素分析和熱值測定，對產(chǎn)物的后續(xù)利用提供基礎(chǔ)性能參考指標(biāo)。研究表明:
　　1)隨著鳳眼蓮添加量的增加，熱解油的產(chǎn)率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。當(dāng)鳳眼蓮添加量為30％時，熱解油產(chǎn)率達(dá)到最大值11.32％，比煤單獨熱解油產(chǎn)率提高了2

3、4.81％，比質(zhì)量加權(quán)計算值提高了5.11％。
　　2)從熱重分析結(jié)果看，鳳眼蓮添加量為30％時，在300～700℃溫度區(qū)間，混合樣失重實驗值大于按單獨熱解失重的質(zhì)量加權(quán)值，原料之間存在明顯的協(xié)同作用?；旌蠠峤鈺r不同溫度段的活化能和指前因子都比原料熱解小，活化能和指前因子存在補償效應(yīng)，熱解活性增大，反應(yīng)速率降低，原料之間的促進作用主要表現(xiàn)在使反應(yīng)活性增大。
　　3)正交試驗的因素主次關(guān)系為:終溫＞配比＞粒徑＞保溫時間，并且當(dāng)

4、風(fēng)眼蓮添加量為35％，終溫為550℃，鳳眼蓮粒徑為0.355-0.500mm，保溫時間為25min時，熱解油產(chǎn)率達(dá)到最大值11.70％，比優(yōu)化前提高了3.36％，比煤單獨熱解油產(chǎn)率提高了29.00％。。
　　4)熱解油GC-MS檢測得出，優(yōu)化前當(dāng)風(fēng)眼蓮添加量為30％時，共熱解油中烷烴含量比煤單獨熱解油提高了34.46％，且有機酸含量幾乎降為零，有利于以煤代油和熱解油的穩(wěn)定性。共熱解油H/C比純煤焦油提高了8.72％，熱值為36.9