热解气

摘要： 为了研究生物质的热解温度及粒径对热解产物分布及产物特性的变化规律,将俄罗斯樟子松制成不同粒径(0.5~1、5~5.5 mm)在不同温度(350、500、650和800°C)下进行热解,考察不同的产物分布随热解条件的变化,采用元素分析及工业分析、FTIR和Raman分析热解后生物质焦结构随热解温度、粒径的变化规律,利用GC-MS分析热解油的变化规律。实验产率结果表明,随着温度升高,热解焦产率减少、热解气产率增大、热解油产率先增大后减小;粒径减小有利于热解气的生成。FTIR结果表明,随着温度升高,热解焦中—OH、C═O、C—O迅速降低。Raman结果表明,随着温度升高,I_(D1)/I_(G)增大,I_(G)/I_(ALL)减小,表明焦中碳微结晶结构和不定型碳含量增加,粒径的减小则有助于颗粒物内部大型芳香结构生成。热解气结果表明,温度升高有利于CH_(4)和H_(2)的生成,粒径减小有利于CO生成。GC-MS结果表明,热解油中含有大量醇、酸、酮、酚及糖类物质,且含量受温度影响显著。

摘要： 随着经济的不断发展和城市化进程的加快,城市生活垃圾的产量日益增长,给人们的日常生活和健康带来了极大的影响,如何将其资源化、减量化、无害化地处理成为当前亟需解决的问题。对城市生活垃圾进行热解处理,是解决当前“垃圾围城”和资源短缺的有效途径,但热解气中含量过高的CO_(2)会影响其后续的燃烧利用。钙基吸附剂因具有来源广泛、造价低廉和吸附容量大等特点,被认为是最具市场应用前景的CO_(2)捕集材料之一。但常规的钙基吸附剂随着循环使用次数的增加,吸附性能会迅速衰减。针对这个问题,本研究利用共沉淀法制备了金属Zr和Mg同时掺杂的改性钙基吸附剂,通过固定床实验分析了Zr掺杂比、Mg掺杂比、碳酸化温度、煅烧温度对改性钙基吸附剂循环反应特性的影响规律。实验结果表明,金属Mg和Zr的掺杂比例不宜过高或过低,最佳的掺杂比例(即附剂中Ca、Mg、Zr物质的量比)为10∶1∶0.5。因为掺杂比例过低不足以延缓吸附剂的烧结,而掺杂比例过高会导致吸附剂中CaO的含量和表面上的活性反应位点减少。当掺杂比例为10∶1∶0.5的吸附剂分别在700°C吸附和900°C煅烧时,具有最佳的吸附性能,10次循环后的平均碳酸化转化率为76.3%。同时,本实验制备的掺杂比为10∶1∶0.5的吸附剂在700°C时对热解气中的CO_(2)捕集率高达83.8%。

摘要： 随着“双碳”目标的明确和推进,碳中和技术和路径的开发成为当前科学研究和工程技术中的热点和重点。生物质能利用过程中,CO2循环过程包括光合作用的碳存储以及作为燃料用途时的碳释放,是一种零碳的能源形式;同时,生物质可制备活性炭等原料,还田实现土壤碳汇,有很好的“负碳”循环潜力,因此,生物质能将在碳中和发展路径中扮演重要的角色。为充分挖掘生物质在碳循环过程中的应用潜力,需攻克大量的基础理论和技术应用难题,如半焦、生物油和热解气的性质与热转化过程的内在关联以及它们最优化利用路径,工艺集成实现高效碳中和等。

摘要： 煤热解气(挥发分)组分对煤后续的热解、气化、燃烧等热化学行为有重要影响。为了测量挥发分成分,选取7种煤,测量其脱挥发分失重特性,利用气相色谱和傅里叶红外烟气分析仪对其中2种烟煤挥发分中的含碳氢、含氮、含硫等多达13种组分进行测量,并分析挥发分中的水分来源,结果表明:挥发分中体积分数最大的5种气体成分是CO、CO_(2)、H_(2)O、CH_(4)、H_(2);低温下,挥发分中H_(2)O的体积分数最大,超过40%;高温下,H_(2)体积分数最大,超过55%。煤热解气中,水分含量与热解温度、煤种密切相关,水分主要来源于煤中的酚羟基在受热后的缩合反应。

摘要： 基于小型流化床评价装置研究了内蒙古褐煤流化热解反应特性,考察了温度、压力、线速率和催化剂负载量对热解产物分布、热解气组成、半焦组成以及膨胀率的影响.研究结果表明:随着热解温度升高,热解气产率大幅升高.随着热解压力增加,热解气产率和焦油产率逐渐降低.随着线速率提高,热解气产率和焦油产率呈明显增大的变化趋势.添加催化剂后热解更加完全,半焦中残留的挥发分降低,煤颗粒的塑性软化能力升高,膨胀率逐渐增大.

摘要： 基于小型流化床评价装置研究了内蒙古褐煤流化热解反应特性,考察了温度、压力、线速率和催化剂负载量对热解产物分布、热解气组成、半焦组成以及膨胀率的影响。研究结果表明:随着热解温度升高,热解气产率大幅升高。随着热解压力增加,热解气产率和焦油产率逐渐降低。随着线速率提高,热解气产率和焦油产率呈明显增大的变化趋势。添加催化剂后热解更加完全,半焦中残留的挥发分降低,煤颗粒的塑性软化能力升高,膨胀率逐渐增大。

摘要： 随着社会经济发展,我国各类垃圾产量显著增加,新型热解法处理的垃圾热解气高效清洁利用研究相继开展.本研究采用FLUENT软件对垃圾热解气在燃烧器中的低氧稀释混合(MILD)燃烧状况进行数值模拟,研究了燃料喷管孔径、空气喷管孔径、燃料喷管和空气喷管间距、空气喷管分布以及热值波动对燃烧室内燃烧及NO排放的影响.结果表明:空气喷管管径改变导致的空气射流速度改变对燃烧状况的影响最为显著,射流速度增加引起的湍流以及卷吸作用可使MILD燃烧达到更好的效果,空气喷管孔径存在较优值,以8 mm为宜.燃料射流速度的增加对燃烧效果影响较小,高速有利于燃料射流刚性以及燃烧区域延长,燃料喷管孔径也存在较优值,以8 mm为宜.空气与燃料喷管间距影响了扩散过程以及回流区域大小,可与孔径匹配出最优值,喷管间距以15 mm为宜.空气射流的周向分布均匀程度影响燃烧效果,但对NO排放量影响不大,以4个空气喷管为宜;此燃烧器可满足热解气热值波动在±20％的MILD燃烧.

摘要： 近些年来,我国以低阶煤为原料的低温热解产业有了迅速发展,低阶煤热解可以得到半焦、焦油以及热解煤气.以前由于单炉规模小以及煤气品质差等原因,煤气作为副产品难以得到有效利用,通常点燃排放,既污染环境又浪费资源.随着热解项目规模的扩大,煤气产量会越来越大,需要对其进行合理的利用,主要包括:生产LNG、制氢、甲醇、二甲醚、合成油等其他化工产品,从而产生明显的经济效益、环境效益和社会效益.

摘要： 废线路板含有大量重金属、聚氯乙烯和溴化阻燃剂等有害物质,目前针对废线路板的处置技术大都是回收其中的有价金属,对经济价值较低的玻璃纤维和环氧树脂的处理方法较少,仍然对环境造成二次污染.本文采用自行设计的回转式热解炉放大实验装置,在惰性气氛下进行废线路板低温无氧热解,考察了热解终温、保温时间、升温速率及物料尺寸对废线路板热解率及热解产物产率的影响.实验结果表明,在热解温度为600°C、热解时间45 min、升温速率10°C/min,及颗粒尺寸为50 mm×50 mm条件下,废线路板可进行充分热解.热解产物为热解油、热解渣和热解气,热解油经脱卤处理后可用作燃料,热解渣是良好的冶炼原料,热解气经除杂处理后是优良的洁净能源.

摘要： 为有效去除生物质热解焦油、提高气体产物品质,该研究提出了采用生物质炭(Biochar,BC)负载镍钙催化剂催化裂解/重整生物质热解气定向转化合成气(H2+CO)的研究思路,通过对焦油转化率、合成气产率以及催化剂稳定性的研究,揭示催化剂对生物质热解气催化裂解/重整的影响规律.结果表明,钙的添加降低了镍的晶粒尺寸,有利于碳纳米管的生成.与单一金属催化剂相比,生物质炭负载镍钙催化剂具有较高的焦油裂解/重整活性,在温度为700°C条件下、镍和钙负载量分别为0.02 mol和0.01 mol时,焦油转化率以及合成气产率分别为91.8％及607.6 mL/g(H2/CO=1.05),显示了优异的低温焦油裂解/重整活性,并在480 min内仍可保持较高的催化活性,反应后,催化剂积碳量仅为3.6 mmol/g,同时无明显团聚现象发生,展现出良好的抗积碳和抗烧结性能.

摘要： 源岩的类型及源岩成熟度对热解气体碳同位素均可产生一定的影响.为了探索母质类型及热解温度对热解气碳同位素的影响,对3种母质类型的烃源岩及高等植物进行了热解模拟实验,模拟温度分别设定为250,300,350,400,450,500及550°C,研究了它们热解烃类气体碳同位素组成差异,以及这种差异随成熟度的变化,并探讨了引起这种差异的原因.结果表明:热解模拟甲烷气体碳同位素组成明显差异,尤其民勤油页岩差异最大.黄安碳质页岩、华安煤矸石和高等植物松针热解气碳同位素分布形式基本为:δ13C1＜δ13C2＜δ13C3.而绿河油页岩热解气碳同位素呈现δ13C1＜δ13C2＞δ13C3的特征,这可能与有机质源成因有关.

摘要： 秸秆是农业生物质能的重要组成,秸秆热解气中主要成分是一氧化碳(CO)和氢气(H2).由于CO是一种有毒气体,在使用中存在安全隐患,使秸秆气化技术的推广应用受到限制.生物甲烷化技术利用具有CO、H2转化功能的微生物不仅解决了有毒气体CO及易燃易爆气体H2带来的不安全性,同时提高燃气热值.本文以模拟热解气(SPG)为原料,气体组成为(H2:CO:CH4:CO2)为7:6:3:4,在搅拌速率为400rpm,反应体积为1.2L,保留时间为24h的条件下,热解气生物发酵后H2和CO的转化率达到100％,经过生物催化转化后的气体组成为60-65％CH4,35-40％CO2.

摘要： 高挥发分的生物质作再燃燃料，具有很高的脱除NO性能；但生物质过高的灰分导致结渣和积灰严重，研究表明用生物质热解气作再燃燃料更佳。采用Miller的反应机理，在PSR 模拟环境下分析了热解气组分、再燃燃料比例、再燃区温度、氧气浓度、NO 初始浓度、停留时间以及水蒸汽含量等因素对脱除NO 性能的影响。计算结果表明：当再燃区停留时间小于0.1s时，生物质热解气中的烃类组分对NO的脱除起主要作用，CO和H2的作用很小；当再燃区空气过量系数为0.4-0.6，再燃区温度在1250K-1400K时，NO 脱除效率最高；较高的再燃燃料比例、NO 初始浓度和停留时间，更有利于NO的脱除；当NO 初始浓度大于700pp或者停留时间大于2s，该二因素对NO脱除性能的影响不再显著；添加水蒸汽对NO脱除性能影响很小。

摘要： 通过对玉米秸秆进行变速及匀速热解试验,并对不同热解形式下的焦炭、生物油及热解气进行检测分析,研究不同升温速率对其热解产物特性的影响.试验表明,设置为减速升温热解试验的产物三相分布与匀速升温设置中的慢速升温相似.在玉米秸秆减速升温试验中可以得到29.82％的焦炭和27.49％的非冷凝气体,热解效果可观而加速升温与快速升温试验所得三相分布相似.通过热重试验及气相检测发现,不同的升温设置改变了生物质热解进程,高温区较高的升温速率导致了失重与产气的滞后.减速升温和加速升温的试验中,原料在25.13min和103.62min附近达到最大失重点.此外对非冷凝气体进行气相检测分析,发现CO、CO2先于CH4和H2溢出.对生物油主要成分的检测分析,发现减速升温所制生物油的主要成分为C3～C6的小分子物质,大分子有机物含量很少,而加速升温可以得到更加丰富的多环芳烃.热解气中CO2含量较高,如何降低这一指标对提高热解气热值意义重大,是后期的研究重点.

摘要： 生物炭具有增强土壤肥力、抑制二氧化碳排放的潜在价值,本文采用市政污泥作为原料,通过热解进行生物炭制备的初步实验研究.生物炭制备装置为自制的管式热解炉,实验温度范围为300 ～ 700°C,停留时间均为45min.重点分析温度对生物炭制备过程中碳化效率的影响的同时,分析了生物炭制备过程中产生的副产品,热解气与温度之间的关系.

摘要： 在理想平推流反应器中进行了模拟热解气对模拟烟气中NO、N2O的还原实验研究，结果表明，向NH3添加可燃气体CO、H2、CH4可使NO还原窗口向低温方向移动约150-200K，该温度窗口为1073-1223K；但NH3/CH4/CO/H2体系对NO、N2O的还原分解作用依赖于体系的O2浓度，仅在富燃料情形（λ等于0.6）下可分别达60.6%、100%的NO、N2O脱除率；在反应温度1073-1223K及λ等于0.6条件下，较高的热解气CH4、CO、H2浓度可增加NO排放，但利于还原N2O；增加NH3入口浓度可增加NO分解率。

摘要： 本文研究了30kW规模热态循环流化床(CFB)装置提升管和下行床之间热解管联通前后的压力与温度分布特性，并进行了热解气引入管管径衡算，结果表明：当热解气引入管处于连接状态时，热解气能从下行床气-固快速分离器出口顺利进入到提升管中部位置，且半焦与热载体石英砂亦能顺利经U 阀返回到提升管底部。计算得到热解气引入管管径12mm时可保证热解气流速为20m/s，引入管管道压力损失不会对下行床热解气流入提升管产生影响。

摘要： 在理想平推流反应器中进行了模拟热解气对模拟烟气中NO、N2O的还原实验研究，考察了反应温度、过剩空气系数λ、热解气中CH4、CO、H2、NH3浓度、烟气中NO、N2O浓度变化对NO、N2O及总N转化率的影响，实验结果表明，当模拟热解气仅含其中一种气体时，在反应温度973K-1223K时热解气中CH4、CO、H2基本不与NO发生反应，当λ小于或等于1.0时可降低N2O浓度约0-30%左右；热解气中NH3可降低NO约10-60%左右，但NH3不与N2O发生反应。

摘要： 在30kW规模的循环流化床(CFB)装置上进行了煤炭解耦燃烧实验，考察了过剩空气、一次空气化学计量比、二次风引入位置对NO、N2O排放的影响。实验结果表明，NO、N2O排放浓度随过剩空气增加而上升；一次空气化学计量比小于1.0条件下进行煤炭解耦燃烧可同时降低NO与N2O排放浓度；提高二次风引入位置利于解耦燃烧区热解气还原分解NO和N2O，在二次风位置H3(距分布板4.0m)处时，解耦燃烧方式NO、N2O及总N转化率分别降为4.0%、1.7%及7.4%，与煤炭CFB传统燃烧方式相比分别下降了56.0%、71.7%及64.9%。

摘要： 本研究是针对我国某热能垃圾处理站稳定工况下运行的热解炉进行的，热解烟气中PCDD/Fs的毒性当量浓度(I-TEQ)为0.0306 I-TEQ ng/Nm3，低于欧盟标准。热解烟气中PCDD/Fs单体分布特征与垃圾焚烧烟气中PCDD/Fs单体分布相似，其二嚷英主要生成机理可能是从头合成(de novosynthesis)。研究结果表明，热解技术处理农村生活垃圾所产生的二次污染小，避免了传统垃圾焚烧所产生的二嗯英污染问题，再加上热解技术所需投资少，资源化利用率高，可设在任何地点，因此，与垃圾焚烧技术相比，热解技术为充分、合理处理农村生活垃圾提供了一条更为有效途径。

摘要： 该热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法，其利用热解气化炉(5)将生物质(S2)进行热解并使其气化，利用固气分离部(7)将因生物质(S2)热解而连续生成的热解气(G1)与碳化物(C)进行分离，将含有氧的含氧气体(G3)供给至分离后的热解气(G1)中，并将热解气(G1)与含氧气体(G3)一同通过热解气管线(8)的配管(9)导入至燃烧炉(6)。

摘要： 单床自热式热解气化燃烧反应器及热解气化燃烧方法是在一个反应器中将热解/气化反应与燃烧分隔开，利用热载体的内循环将燃烧区的热量传递给热解/气化区。固体燃料被热解气携带进入导向管(4)中，热解气在进入导向管时形成高速射流卷吸燃烧床内的高温惰性床料，由下部卷吸孔(1)进入导向管，固体燃料在导向管内快速加热升温至热解气化所需温度450-950°C，生成含一氧化碳和氢气等产物气，经热解床出口排出；残余半焦和惰性床料在热解床(5)中惯性分离，落至锥形分隔板(6)后进入导向管和分隔立管的环隙料腿(3)，再进入燃烧床(2)中形成颗粒内循环；排出反应器的床料和半焦由回料器重新送回燃烧床中再利用。

摘要： 本发明提供了一种自带干燥功能的垃圾热解气化系统装置及垃圾热解气化方法，包括沿烟气流动方向依次连接的热解气化单元、二燃室和余热利用单元，其中热解气化单元包括三台热解气化炉，分别记为第一气化炉、第二气化炉和第三气化炉，其中第一气化炉、第二气化炉和第三气化炉分别连接二燃室。本发明能够避免垃圾在热解气化炉内堆积搭棚，实现气化炉内的均匀布料，避免垃圾在炉排上结焦，提高热解气化效率。进入二燃室的二次风均匀分配，延长烟气停留时间，彻底燃烧烟气中的可燃组分，彻底分解烟气中的有害物质，排放达标，无二次污染，实现有机减量率高、残灰无害化。

摘要： 该热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法，其利用热解气化炉(5)将生物质(S2)进行热解并使其气化，利用固气分离部(7)将因生物质(S2)热解而连续生成的热解气(G1)与碳化物(C)进行分离，将含有氧的含氧气体(G3)供给至分离后的热解气(G1)中，并将热解气(G1)与含氧气体(G3)一同通过热解气管线(8)的配管(9)导入至燃烧炉(6)。

摘要： 本发明公开了一种外热式生物质热解气化炉及连续热解气化制备木炭的方法。热解气化炉由料仓、燃烧室、料槽和炭化料冷却段组成，在料槽上设有料仓，在料槽下设有炭化料冷却段，在炭化料冷却段设有炭化料出口，在料仓上设有生物质原料进口，在燃烧室上设有空气进口和尾气出口，在料槽外周由上到下依次设有三个独立的环型燃烧室，每个燃烧室的外壁上分别设有空气进口及尾气出口，内壁上设有煤气溢出管，煤气溢出管与料槽联通。热解干馏煤气经溢流管分别进入三个独立的环型燃烧室，与空气发生燃烧反应，产生的热能用于维持生物质料层的热解温度。利用其提供的热能，将炉内生物质进行热解干馏分解出干馏煤气得到木炭。木炭得率高、品质好、装置占地少。

摘要： 单床自热式热解气化燃烧反应器及热解气化燃烧方法是在一个反应器中将热解/气化反应与燃烧分隔开，利用热载体的内循环将燃烧区的热量传递给热解/气化区。固体燃料被热解气携带进入导向管(4)中，热解气在进入导向管时形成高速射流卷吸燃烧床内的高温惰性床料，由下部卷吸孔(1)进入导向管，固体燃料在导向管内快速加热升温至热解气化所需温度450－950°C，生成含一氧化碳和氢气等产物气，经热解床出口排出；残余半焦和惰性床料在热解床(5)中惯性分离，落至锥形分隔板(6)后进入导向管和分隔立管的环隙料腿(3)，再进入燃烧床(2)中形成颗粒内循环；排出反应器的床料和半焦由回料器重新送回燃烧床中再利用。

摘要： 本发明公开了一种热解气尾气处理二燃室装置及热解气尾气处理方法。一种热解气尾气处理二燃室装置，其包括次燃室、主燃室、排放机构、控制器；次燃室用于对热解气尾气的一次燃烧，其内部安装有用于采集次燃室的室内温度的温度传感器一；主燃室用于对热解气尾气的二次燃烧；排放机构包括用于检测排放管道内气体温度的温度传感器二、用于将二次燃烧后的气体排放到空气中的排放管道、用于检测二次燃烧后的气体压力的压力传感器、用于检测二次燃烧后的气体中的氧含量的氧气含量检测器。通过控制器接收并处理检测信号，调节一次燃烧、二次燃烧的温度和气体输送量，使得热解气尾气在最适宜的温度条件下与空气充分混合燃烧，从而达到理想的处理效果。

摘要： 本发明提供一种小型生活垃圾热解气化焚烧炉，包括：炉体、炉排、集烟管、热解气输出管、二次燃烧室、集渣斗。本发明还提供一种小型生活垃圾热解气化焚烧炉的热解气化方法。本发明的小型生活垃圾热解气化焚烧炉及其热解气化方法，可使得生活垃圾在炉内能够更好地发生连续的热解反应，并在热解反应过程中所需的外部输入能量少、炉膛反应状态的波动性更小、热解气成分及温度更稳定、灰渣热灼减率更低，从而有利于提高焚烧炉的运行效率、更有利于二次燃烧室的平稳运行、降低下游烟气处理系统负荷冲击，降低综合运行成本。

摘要： 本实用新型公开了一种生活垃圾热解气化燃气助热高效裂解气化炉，其结构包括吹风机、风管、控制器、箱体、进料装置、烟囱、支撑杆、排屑门，吹风机与风管活动配合，控制器与箱体嵌套连接，料装置固定在烟囱前端位置，支撑杆与排屑门铰接连接，进料装置由仓壁、仓体、进料槽、滚筒、滑轮、滑轨、搅拌装置、传动轴，仓壁与进料槽铆合连接，滚筒固定在仓体内部位置，搅拌装置与传动轴焊接连接，由进料装置内部的搅拌装置绝对生活垃圾进行充分的搅拌，搅拌装置还设有齿刀在旋转的过程中可以对生活垃圾的切割，以致使其在燃烧时可以燃烧的更佳充分，达到预期效果，本实用新型有效的解决了生活垃圾未完全排放的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种用于垃圾热解气体的热解气化炉，包括炉体、点火燃烧器、蓄热组件、燃烧器，所述燃烧器通过安装口设置在炉体内的顶部，所述燃烧器与提供热解气体的气化炉连接，所述点火燃烧器倾斜设置在炉体内的顶部并且面向燃烧器，所述蓄热组件设置在炉体内，所述炉体侧面的下部设置烟气出口。本实用新型对垃圾热解气体进行充分燃烧，燃烧后的高温烟气对炉膛进行保温，并且净化后进行安全排放；能够保证垃圾完全热解气化，从而保证不会产生大量二噁英。