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煤与生物质及电子废弃物共气化特性的研究

作　者: 孙小柱
导　师: 高正阳
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 工程热物理
关键词: 生物质电路板共气化热重分析分布活化能
分类号: X76
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文对木屑、小麦秸秆、阳泉煤以及废弃电路板进行了CO2气氛的共气化热重试验,研究了煤焦、生物质焦和混合焦样在不同升温速率、不同催化剂下的气化特性,以及煤焦、生物质焦按不同比例掺混电路板样品的气化特性,并用分布活化能模型对各种样品进行了反应动力学分析。研究结果表明:升温速率增加导致煤焦、生物质焦以及混合焦样的气化反应开始温度升高,同时,气化反应时间缩短;煤焦、木屑焦与秸秆焦三种样品中,煤焦活化能最大,秸秆焦活化能最小;Na盐和Ca盐的添加使各样品开始气化温度降低,反应活化能减小;煤焦和生物质焦掺入电路板后,气化速率下降,反应活化能升高。

全文目录

中文摘要  4
英文摘要  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 我国煤与生物质能源利用途径  8
  1.2 煤气化和生物质气化的研究现状  8-11
    1.2.1 煤气化研究现状  8-9
    1.2.2 生物质气化研究现状  9-10
    1.2.3 CO_2作为气化剂的应用与技术研究  10
    1.2.4 催化气化的研究现状  10-11
  1.3 对电子废弃物处理现状  11
  1.4 本文研究内容  11-13
第二章煤与生物质气化的机理分析  13-24
  2.1 煤的热解与焦的气化反应  13-18
    2.1.1 煤的分子结构  13-14
    2.1.2 煤与生物质的热解机理  14-15
      2.1.2.1 煤的热解机理  14
      2.1.2.2 煤热解过程中的化学反应  14-15
    2.1.3 生物质的热解反应  15-16
    2.1.4 煤焦的气化反应机理  16-18
      2.1.4.1 煤气化的基本反应  16-17
      2.1.4.2 气化反应机理  17-18
      2.1.4.3 气化反应的历程  18
  2.2 气化反应的主要影响因素  18-24
    2.2.1 变质程度对气化的影响  18-19
    2.2.2 孔结构对气化的影响  19
    2.2.3 矿物质对气化反应性的影响  19-20
    2.2.4 催化剂对气化的影响  20-22
      2.2.4.1 催化机理  20-22
      2.2.4.2 催化剂的类别  22
      2.2.4.3 影响催化剂活性的因素  22
    2.2.5 温度对气化的影响  22-23
    2.2.6 压力对气化的影响  23-24
第三章煤焦以及生物质焦的气化反应性研究  24-38
  3.1 实验内容  24
  3.2 样品制备  24-26
  3.3 实验结果分析  26-30
    3.3.1 升温速率对煤焦和生物质焦气化反应性的影响  26-28
    3.3.2 煤焦和生物质焦掺混样品的气化反应特性  28-30
  3.4 气化动力学研究  30-36
    3.4.1 常用的反应模型  30-34
    3.4.2 DAEM 动力学分析  34-36
  3.5 小结  36-38
第四章催化剂添加对煤焦与生物质焦气化影响的研究  38-48
  4.1 实验内容  38
  4.2 实验结果分析  38-43
    4.2.1 催化剂对单一焦样气化特性的影响  38-40
    4.2.2 催化剂对混合焦样气化特性的影响  40-43
  4.3 动力学分析  43-47
  4.4 小结  47-48
第五章煤焦、生物质焦中添加废弃电路板的共气化研究  48-57
  5.1 实验内容  48
  5.2 实验结果和分析  48-53
    5.2.1 升温速率对电路板气化的影响  48-49
    5.2.2 煤焦与电路板混合样品的共气化特性  49-52
    5.2.3 生物质焦与电板混合样品的气化特性  52-53
  5.3 动力学分析  53-55
  5.4 小结  55-57
第六章结论与展望  57-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  64

煤与生物质及电子废弃物共气化特性的研究

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