共热解

摘要： 研究了混合废塑料与稻壳在不同配比(质量比)、不同温度、不同压力下进行共热解性能的研究.实验结果表明混合废塑料与稻壳在共热解过程中有明显的协同作用.稻壳与混合废塑料在反应器中热解的最优工艺条件为:混合废塑料与稻壳质量比1∶1,反应温度500°C,反应压力3 MPa,此条件下混合产物的液相收率为34.17%.废塑料与稻壳共热解所得热解油组分分析表征表明:所得液相产物含有芳香烃、含氧化合物、含氮化合物和烷烃,其中芳香烃和含氧化合物的含量较高,质量分数分别为61.08%和35.54%.

摘要： 为探寻轧钢油泥与聚丙烯高质化利用的途径,采用热重分析仪和管式热解炉,研究了轧钢油泥与聚丙烯不同混合比例下的共热解行为及热解产物分布特性。结果表明:轧钢油泥与聚丙烯共热解过程中存在协同交互作用。随着聚丙烯掺混质量分数的增大,混合样品的活化能先减小后增大,但远低于两者线性叠加得到的理论计算值。此外,随着聚丙烯掺混质量分数的增大,一方面会减少气相和固相产物产率,增大液相产物产率;另一方面也会降低液相产物中重质组分和含氧组分的相对含量。当聚丙烯掺混质量分数为0.75时,相比于理论计算值,液相产物中C_(20)~C_(30)组分和含氧类组分相对含量实验值分别降低了9.68百分点和8.60百分点;同时聚丙烯的掺混促进了轧钢油泥中羰基的裂解,使CO和CO_(2)产率实验值分别提高了7.18和4.86 mL/g。

摘要： 本文通过热重分析仪研究了杨木与红薯秆共混物的热解特性并进行了热解动力学分析。结果表明,杨木的热解主要发生在两个阶段,而红薯秆发生在四个阶段。随着红薯秆的添加量由0%增加到66.7%,混合物的起始热解温度向低温区移动,并逐渐与纯红薯秆的重合;热解活化能也随着红薯秆添加量的增加呈逐渐降低的趋势,这说明在主要热解阶段,杨木和红薯秆的一次热解过程是彼此独立的,没有明显的交互作用。

摘要： 为了寻求木质素的资源化利用途径和开发低廉、高效的重金属吸附材料,该研究将木质素和聚乙烯混合物在600°C下热解制备生物炭(LG/PE-600C),以单独木质素在相同条件下所制备的生物炭作对比(LG-600C),利用扫描电镜(SEM)、N_(2)吸附/脱附、傅里叶红外光谱(FT-IR)和元素分析等对比分析LG-600C和LG/PE-600C在表观形貌、孔隙特性、表面官能团、物质组成等的差异,并进一步考察两种生物炭对Cd(Ⅱ)的吸附性能。相对于LG-600,LG/PE-600C表面较粗糙,孔隙结构较发达。LG/PE-600C的比表面积达213.87 m^(2)·g^(-1),约为LG-600的2.5倍。聚乙烯的介入,导致LG/PE-600C的O元素含量和表面含氧官能团较LG-600C有所降低。吸附结果显示,LG/PE-600C对Cd(Ⅱ)的吸附性能明显优于LG-600。在一定范围内,Cd(Ⅱ)初始浓度、环境温度、吸附时间、溶液pH的增加均能够促进LG/PE-600C对Cd(Ⅱ)的吸附。Langmuir模型和准二级动力学模型能够很好地拟合Cd(Ⅱ)的吸附过程,表明LG/PE-600C对Cd(Ⅱ)的吸附为化学作用主导的单分子层吸附。基于Langmuir模型所得到的理论最大吸附量达到40.82 mg·g^(-1)。热力学分析证实,LG/PE-600C对Cd(Ⅱ)的吸附为自发的吸热反应。机理分析表明,LG/PE-600C具有优于LG-600C的吸附性能,其主要原因在于聚乙烯介入能够强化木质素的分解,促进LG/PE-600C孔隙的发育,使得LG/PE-600C表面暴露大量Cd(Ⅱ)的吸附位点,如-OH、C=C、-C-O-C等。这些吸附位点能够通过配位、沉淀、离子交换等作用对Cd(Ⅱ)进行吸附。由此证实,添加聚乙烯与木质素进行共热解制备生物炭用于Cd(Ⅱ)的吸附可作为木质素重要的资源化利用方式。

摘要： 气相反应在生物质热解过程中是不可避免的,决定着生物质热解产物的形成与分布.通过纤维素和木质素共热解实验和理论计算研究了生物质热解过程中纤维素和木质素间的相互作用,为进一步深入理解生物质热解行为提供实验基础.结果表明:纤维素和木质素进行共热解时,各类产物分布与纤维素和木质素质量比具有密切关系,但并不能通过加权计算进行产物分布的预测.纤维素与木质素以任意质量比共热解时均抑制了CO的形成,而促进了CO_(2)和H_(2)O的形成;促进了C_(1)—C_(5)烃的形成,而抑制了大部分含氧化合物的形成;质量比为5∶5时促进了苯酚和烃基苯酚的形成;当纤维素比较低时,对芳烃的形成具有明显的促进作用,而纤维素与木质素质量比为7∶3时对芳烃的形成具有抑制作用.

摘要： 生物质作为一种全生命周期碳近零排放的可再生资源,从生物质中提取轻质燃料和化学品是实现碳达峰和碳中和的终极方向。将化石能源与生物质共转化是符合我国的基本国情、寻求化石能源和新能源优化组合的可行之路。以玉米秆(CS)与催化裂化油浆(FCC)为原料,研究了2者共热解过程中的相互作用及生物质内在矿物质对产物分布和产物特性的影响。结果表明,不同比例的CS与FCC油浆共热解过程中的相互作用以聚合反应为主,导致所得半焦产率均有所增加,进一步分析发现反应过程中的相互作用增强了热解焦油中含氧化合物的脱除,促进了烃类物质的生成,提高了焦油产物的品质。其中,酚类物质含量明显降低,芳香烃中3~4个环的稠环芳烃增加较多,脂肪烃中碳原子数量大于13的烃类含量有所增加。当添加30%FCC时,共热解油中酚类物质较计算值减少约7%,芳香烃和脂肪烃含量分别高出约2%和9%。与脱矿CS相比,未脱矿的CS与FCC油浆共热解促进了焦油的生成,抑制了半焦和气体的产生。矿物质的存在对2者的相互作用具有增强效果,不仅促进了油浆的裂解,增强了生物质的脱氧反应,产生更多的烃类,而且减缓了自由基的聚合反应,改善了共热解体系中稠环化合物的缩聚程度。焦油中蓖系物含量减少,脂肪烃含量增加。热重实验评价表明,共热解所得的半焦气化反应活性明显提高,有利于后续的利用。

摘要： 煤与生物质共热解是实现煤炭与生物质清洁高效利用的重要手段,不仅可缓解煤炭需求量不断增加和储量不断减少的矛盾,还可以解决生物质单独利用能量密度低、分散性和季节性等问题。但是碱金属挥发带来的设备腐蚀问题严重制约了煤与生物质单独热解和共热解技术的发展。从煤与生物质单独热解过程中碱金属迁移的影响因素、迁移路径、研究方法和检测手段等方面出发,对国内外煤与生物质单独热解、共热解过程中碱金属迁移转化的研究进行综述,解析煤与生物质共热解过程中碱金属的迁移机理。总结了热解温度、热转化气氛、升温速率、原料种类等对碱金属迁移的影响规律,碱金属的气相释放和固相转化及研究方法和检测手段等方面的研究,并对煤和生物质共热解过程中碱金属挥发的原位检测方法作了展望。

摘要： 利用反应力场分子模拟(ReaxFF MD)结合反应机理自分析(AutoRMA)工具,从动力学、热解产物及热解反应过程三方面在原子层面上,探究了典型聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)废塑料共热解的反应机理。结果表明,PE/PP/PS共热解的动力学参数可通过C-C键和C-H键断裂的活化能加权求和(即Char Bonds方法)获得,其活化能估计值与实验值的误差仅为±3.86%;因此可以由C-C键和C-H键的断裂来表征热解反应进程。对于PP-PE混合塑料热解体系,增加其中PP的含量可以提高油和可燃气的产率,而对于PP-PS体系,增加其中PS的含量可以提高炭和油产率。在PE-PPPS混合塑料热解体系中,高温有利于重油裂解为轻油,轻油相对含量从2400 K的44.77%升高到3000 K的56.18%;同时,高温也会促使烃类小分子进一步裂解生成更小分子产物,随热解温度升高,H_(2)和CH_(4)的产率明显上升,但C_(2)H_(4)和C_(3)H_(6)的产率先上升后降低。相比单独热解,混合热解体系开始反应时间有所延迟,但达到第一次平衡的总反应时间缩短,并且更倾向于生成较小分子的产物。PE和PP单独热解时,首先生成其单体,继而生成烷烃和小分子气体,但在共热解过程中,首先生成烷烃和小分子气体,而后生成其单体。PS在共热解体系中更倾向于提供·H自由基从而与PE和PP生成的自由基结合,形成小分子烷烃或H_(2)。

摘要： 为了解决轮胎单独热解普遍存在的产物品质低、热解油重质组分含量高、催化剂积碳严重等问题,将轮胎与生物质、煤、机油、塑料等其他有机废弃物混合热解,成为轮胎热解研究热点之一。对国内外现有的轮胎共热解技术进行归纳总结,对共热解技术的着眼点、研究重点和发展趋势进行了研判,发现与生物质共热解可以显著提高热解油的热值;与煤共热解能够增加气态产物的收率,并提升燃气质量;与机油共热解可以提升热解效率;而与塑料的混合热解则没有体现出强烈的协同作用。

摘要： 生物质与油页岩共热解制油可解决页岩油产率低、生物油含氧高等问题,兼顾了油产率及品质,且具有正向协同效果。共热解油精制后可作为石油的替代能源且具备较高经济性,能够缓解我国石油资源短缺的现状。基于以上背景,对生物质与油页岩共热解相关研究进展进行了综述。首先分别对油页岩、生物质热解特性进行探讨,论述了生物质原料及热解温度对共热解过程及产物特性的影响,特别是过高热解温度导致的二次反应对共热解产物分布的显著影响。在此基础上分别总结了共热解过程中普遍存在的自由基释放-结合机制、碱金属/碱土金属5种催化机制和不同种类矿物质催化机制,并基于此说明了共热解协同机理,即协同作用是自由基结合与多重催化机制共同作用的结果。最后基于研究现状,从新型设备、微观机理和数值模拟等角度对生物质/油页岩共热解未来研究方向进行展望。

摘要： 运用热重—红外联用(TGA-FTIR)和扫描电镜(SEM)对黑液与石油焦的共热解进行了研究，考察了二者在共热解过程中热失重、气体释放及固体产物的特性。结果表明：黑液与石油焦在共热解中,温度低于550 °C 时,二者的热解相互独立,石油焦的存在对黑液中有机物的热解没有明显影响；温度达到550°C之后，相对于黑液和石油焦的单独热解,CO2和CO的释放峰位置向低温区移动,失重趋势也随之发生变化，固体产物表面产生新的形态特征，黑液的烧结得到抑制。

摘要： 该文选取了秸秆、稻壳、玉米芯、木屑、沙柳枝和叶、旱柳枝和叶、紫花苜蓿、芦苇、碱草等13种农业和林业废弃物、草木类及不同生长期的薪炭林等生物质,按等比例混合制备成粉状生物质混合物,在不同的工况下采用热重分析仪,分析研究生物质混合物与典型的褐煤、贫煤和烟煤煤粉的单独热解特性,以及分别与3种煤均匀掺混20%、33%与50%生物质混合物的共热解特性,合理定义了共热解中煤挥发分开始热解的温度。对热解试验数据与计算特性参数的分析表明：不同比例生物质混合物和不同煤化程度煤在共热解过程中,产物的产率基本等于单独热解生物质和煤的产物产率的加权平均值；与单独热解试验结果比较,生物质混合物与煤挥发分的各自析出开始和终止温度均随着生物质掺混比例不同与煤种不同有不同程度的变化,并对其规律进行了机理分析,认为生物质与煤共热解过程中存在协同作用。

摘要： 本文考察了特性及组成差异较大的3种生物质稻壳、木屑、玉米芯对产生的共热解油性质的影响。结果表明：玉米芯与废轮胎共热解液体产率最大为46.4％～47.2％；与其他2种生物质相比,稻壳与废轮胎共热解更有利于热解油热值的提高；共热解油的黏度、密度规律与生物质单独热解油规律相近；除氢含量以外,共热解油其他元素含量规律与生物质元素含量规律相近；木屑与废轮胎共热解在适当比例下更有利于提高热解油的H/C比。

摘要： 选取多种农业和林业废弃物、草木类生物质,按相同比例混合形成生物混合物,采用固定床热解器研究该生物质混合物与某典型褐煤在不同混合比例下的共热解特性。分析了生物质和煤共热解产气的主要组份、热值和热解气、液、固产物的产量。 结果表明生物质混合物的比例在20％～40％时,由于生物质热解较褐煤热解提前,生物质中的高碱金属和CaO含量及H/C比较大等因素的存在对褐煤的热解具有一定的促进作用:生物质混合物的比例在50％以上时,由于生物质密度较小且易软化,阻碍煤挥发分的选出和扩散,使褐煤挥发分析出温度显著高于褐煤单独热解时挥发分初始析出温度,生物质对褐煤热解有抑制作用。

摘要： 在500°C下将不同比例的稻壳与轮胎混合物在SBA-15,Mo/SBA-15和Co/SBA-15三种催化剂作用下共热解,研究了不同催化剂及不同比例稻壳与轮胎的混合物对热解油产率、热值和比重等的影响,并对热解油进行元素组成分析。结果表明,热解油的产率和热值都随着轮胎比例的增大而有所提高,而比重和粘度有所降低.分子筛SBA-15负载Mo、Co后热解油产率比负载前增大。当稻壳与轮胎比例为75∶25时Co/SBA-15对于降低氧含量和提高氢含量有更好的效果。

摘要： 该文采用热重分析仪分析研究该生物质混合物与高挥发分煤在不同混合比例下的共热解特性,合理定义了高挥发分煤开始热解的温度.热解试验表明:不同比例的生物质混合物与高挥发分煤在共热解过程中,热解产物的产率基本等于单独热解生物质和高挥发分煤的产率加权平均值;生物质混合物的比例在20％～40％时,高挥发分煤挥发分初始析出温度低于煤单独热解时挥发分初始析出温度,生物质中的高碱金属和CaO含量及H/C比较大等因素的存在具有一定的促进作用;生物质混合物的比例在50％以上时,由于生物质密度较小且易软化,阻碍煤挥发分的逸出和扩散,使高挥发分煤挥发分初始析出温度显著高于煤单独热解时挥发分初始析出温度,生物质抑制高挥发分煤热解的作用.

摘要： 研究了木屑与废轮胎在管式固定床内共热解液体产物的特性.考察了温度对气液固三相及热值等的影响,及不同原料比例对热解液体的黏度、密度、热值、分子量分布及元素组成等特性影响.实验分析表明,温度对液体产率影响较大,500°C液体产率达到最大;随着废轮胎比例增加,液体的黏度、密度降低,产率、热值、H/C比、平均分子量增加;在生物质占60％时液体产率和热值分别达到44.5％和40 MJ·kg-1,热值与柴油接近.因此共热解有利于克服木屑单独热解热值低和黏度、密度较大及H/C比较小等缺点,改善液体产物的品质.

摘要： 本文对落下床反应器中煤与生物质共热解特性进行了研究。结果表明，随混合物中生物质比例(BR)的增加，相比于理论值，共热解所得半焦产率明显降低，而挥发分及焦油产率都有所升高。与白松/褐煤相比较，豆秸/褐煤共热解过程中发现的协同效应更为明显。

摘要： 生物质和废轮胎在不同条件下的共热解行为通过热重分析的手段进行了研究.结果表明:由不同比例的生物质与废轮胎所组成的混合物其热分解速率最快的温度均发生在340-349°C;不同种类的生物质与废轮胎的混合物其热分解速率最快的温度发生301-350°C;由此证明生物质与废轮胎共热解可以产生协同效应.动力学数据分析表明,加热速率越快,分解反应的所需要的活化能越低,反应级数也越小.

摘要： 铬渣含有的六价铬（Cr6+）易溶且不稳定，具有强氧化毒性，可对人体、农作物机体造成损伤。本文采用SiO2和铬酸钾模拟六价铬含量为3%的铬渣，选择铬渣与污泥(以干基计)比例为0.5、1、2，两者均质混合后烘干，采用管式炉在氮气气氛下共热解铬渣和污泥混合物的方法，考察其在混合烘干过程中，热解终温、铬渣与污泥配比对铬渣解毒效果的影响。

摘要： 本发明涉及一种生物质与废轮胎共热裂解液化制备热解油的方法，属于生物质能源技术领域。分别将生物质原料和废轮胎原料粉碎、干燥，分别将两种原料进行热裂解反应，得到热裂解蒸气，将两种热裂解蒸气以一定比例混合后通过沸石类固体催化剂，在催化剂作用下进行共热裂解反应，生成共热裂解蒸气，对共热裂解蒸气进行一级冷凝和二级冷凝，得到热解油。本发明方法通过调节两种热裂解蒸气的流速来控制两者的混合比例，有效解决了由于生物质与废轮胎的比重、热失重区间不同而导致共热裂解不充分及热解效果欠佳的问题，提高了生物质与废轮胎共热裂解效果，使共热裂解产物热解油的品质得到提升。

摘要： 本发明提供条浒苔和竹子共水热炭化协同热解制备的碳材料及方法，包括以下步骤：将竹子和条浒苔粉碎筛选颗粒，用去离子水洗涤干净后进行干燥；向干燥后的竹子和条浒苔颗粒中加入去离子水，搅拌，之后放入高温高压水热釜中进行热处理，设定温度和反应时间，待冷却后，把水热反应后的混合物从水热釜中倒出，抽滤，将抽滤所得的水热炭进行干燥后得到生物炭；将所得到的生物炭，放入固定床中，在氮气氛围中进行初步热解，反应结束后，将生物炭与活化剂充分混合得到混合后的固体；将得到的混合后的固体，放入固定床中，在氮气氛围中焙烧，使其结晶、成型，制得碳材料，具有较大的比表面积，化学稳定性较强，孔隙结构发达，具有较好的电化学性能。

摘要： 本发明涉及一种生物质与废轮胎共热裂解液化制备热解油的方法，属于生物质能源技术领域。分别将生物质原料和废轮胎原料粉碎、干燥，分别将两种原料进行热裂解反应，得到热裂解蒸气，将两种热裂解蒸气以一定比例混合后通过沸石类固体催化剂，在催化剂作用下进行共热裂解反应，生成共热裂解蒸气，对共热裂解蒸气进行一级冷凝和二级冷凝，得到热解油。本发明方法通过调节两种热裂解蒸气的流速来控制两者的混合比例，有效解决了由于生物质与废轮胎的比重、热失重区间不同而导致共热裂解不充分及热解效果欠佳的问题，提高了生物质与废轮胎共热裂解效果，使共热裂解产物热解油的品质得到提升。

摘要： 本发明公开了一种基于填充床粉煤热解的热解炉、热解装置和热解工艺，包括原料煤仓和热解炉；原料煤仓通过落料管设置在热解炉顶端，原料煤仓顶部有落煤口，热解炉由上至下依次设有炉顶空间、填充床层和炉底空间三部分；填充床层由上至下依次设有分料层、填充层和布气层，分料层包括多个相互平行安装在热解炉炉壁上的扇形布料器，填充层包括多个安装在热解炉炉壁上的条形栅格，炉底空间顶端设置四个一级燃烧器，一级燃烧器下部设置分隔墙，分隔墙墙体中内装有二级燃烧器，热解炉的下方设有热半焦冷却器，热半焦冷却器的下方设置有旋转排焦机。实现了中/低温分步热解，显著提高焦油产率，降低了半焦挥发分，提高了半焦固定碳含量。

摘要： 本发明提供一种生物质热解油、生物质和煤共热解油中含水率的测定方法，包括：S1、称量出待测热解油的质量，其中待测热解油为生物质热解油或者生物质和煤的共热解油；S2、将苯类化合物和待测热解油进行混合，获得混合液，对混合液进行分馏，收集混合液中的水相；S3、向收集的水相中加入萃取剂，并在0～15°C下进行萃取；其中萃取剂是三氯甲烷、乙酸丁酯和正己烷按照体积比(4～5)：(3～4)：(2～3)混合配制而成；S4、分离出萃取后的水层，并测量出水层的质量，根据待测热解油的质量和水层的质量，计算出待测热解油的含水率。能够准确测定出生物质油中的含水率。

摘要： 本发明属于生物质与煤的共热解技术领域，具体涉及一种生物质与煤共热解及气化联产系统和热解反应器及其应用。包括：粉碎机、磨煤机、混合器、干燥器、热解反应器、高温除尘器、冷却器、焦油脱水装置、气化反应器和锅炉；粉碎机、磨煤机均与混合器连通；混合器、干燥器、热解反应器、高温除尘器、冷却器、锅炉依次序连通；热解反应器的出料口、温除尘器的出料口与均与气化反应器的进料口连通，冷却器、焦油脱水装置、气化反应器依次连通，焦油脱水装置与气化反应器的进料口连通，锅炉中的烟气出口通过管路依次与气化反应器、热解反应器、干燥器连通。本发明的系统能够实现合理的能量供给配制，尽可能实现系统内部供能，减少对外部能源的依赖。

摘要： 本发明涉及煤热解领域，公开了一种煤与粘性含碳物料的共热解方法和热解反应系统，该方法包括：(1)将干煤与粘性含碳物料进行第一混合，得到热解原料；(2)将所述热解原料与固体热载体进行第二混合，使所得混合物达到热解温度，并进行热解反应，得到热解气和半焦固体；(3)将至少部分所述半焦进行加热以作为固体热载体；第二混合在热解预混器中进行，热解预混器包括设置在密闭混料槽内的预混螺旋输送机，预混螺旋输送机将热解原料和固体热载体混合并从另一端的出料口输出所得混合物。通过采用本发明的方法，能够使得煤与粘性含碳物料在不堵塞设备下，成功地输送至热解器中进行共热解，从而实现对低阶煤与粘性含碳物料的充分利用。

摘要： 本发明公开了物料共热解反应系统及热解方法。物料共热解反应系统包括：第一干燥器；第二干燥器；热解反应器，热解反应器包括：炉膛，炉膛包括上炉膛和下炉膛，上炉膛位于下炉膛的上方且与下炉膛连通，上炉膛的侧壁上设有上进料口和上油气出口，下炉膛的侧壁上设有下进料口、下油气出口和排渣口，下进料口和第二干燥器的出口之间设有第二进料装置；用于对上炉膛内的褐煤进行加热的加热器；混料机，混料机固定至下炉膛且混料机的混料部分位于下炉膛内；气固分离装置，气固分离装置与上油气出口和下油气出口相连；收集装置；冷却装置。根据本发明的物料共热解反应系统，结构简单、热解工艺简单，提高了热解油气的品质和热值。

摘要： 本发明公开了一种污泥厨余垃圾水热生物炭与氧化钙共热解固定重金属的方法。该方法，包括如下步骤：S1、将厨余垃圾预处理得到均匀的固体废弃物粉末，固体废弃物粉末与去离子水以质量比1:3～5混合放置于反应容器中230°C～270°C炭化0.5～1.5h，洗涤烘干后得到水热生物炭；S2、将污泥、CaO和步骤S1得到的水热生物炭混合均匀，并于550°C～750°C惰性氛围下共热解0.5～1.5h，得到共热解生物炭。本发明利用水热炭化和共热解反应，显著降低了重金属的生物利用度和生态毒性，实现了危废污泥的无害化处置以及厨余垃圾的资源化利用。

摘要： 本实用新型涉及一种热耦合式生物质与煤共热解反应器，反应器主要包括生物质热解区和煤热解区，通过设置两根不同长度的下料管实现生物质与煤在反应器的不同部位进行热解反应，充分利用能量。煤热解区位于反应器下段，通过加热炉提供热源，生物质热解区位于反应器上段，由煤热解产生的高温油气及半焦末提供热源。上述反应器的优点在于：一是充分利用煤热解后高温油气的显热，为生物质热解提供能量，无需单独提供生物质热解热源，充分降低能耗；二是通过生物质热解的吸热，降低煤热解油气的温度，充分减小二次反应，提高煤热解焦油收率。第三，生物质热解产生的富氢气体与煤热解油气会产生一定的加氢饱和作用，有助于提高热解油的收率。