废塑料与煤粉热解特性的研究

中国城市垃圾典型组分热解特性及动力学研究

收稿日期:2007-11-16; 修订日期:2008-03-12 作者简介:张 楚(1984-),男,湖北荆州人,上海交通大学博士研究生1 专题综述 文章编号:1001-2060(2008)06-0561-06 中国城市垃圾典型组分热解特性及动力学研究 张 楚,于 娟,范 狄,章明川 (上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240) 摘 要:对城市生活垃圾中的8种典型组分进行了热重分析实验,提出热解指数来表征垃圾的热解特性,热解指数越高,垃圾越容易热解。结果表明,提高加热速率有助于增大热解指数;相同加热速率和粒度条件下,8种垃圾组分的热解能力依次为:废塑料、废纸张、废皮革、瓜皮类、化纤、落叶、植物类厨余和废橡胶,其中废塑料的热解指数远远大于其它7种组分。用积分法对热解实验数据进行处理,得出反应动力学参数及反应速率控制方程,从而得到相应工况和温度区间下的动力学模型。可以看出,垃圾组分不同,其反应机理可能不同,相对应的热解动力学模型也不同。关 键 词:垃圾;组分;热解;热重分析;动力学分析 中图分类号:TK6文献标识码:A 引 言 目前我国城市生活垃圾的年 产量达113亿t,往年累计堆存量达610亿t,占地约313万km 2。而实际垃圾处理能力远跟不上垃圾产生量的增长,全国有近2/3的城市形成了垃圾包围城市的严重局面。未能有效处理的垃圾在堆积、简易填埋等过程中产生了大量的酸碱有机物,并溶解出垃圾中的重金属,这不仅对大气、水、土壤和植物等人类赖以生存 的环境造成污染,而且还要侵占 大量的土地,这对于土地资源本来就十分贫乏的我国来说,是十分沉重的负担。 垃圾热解技术以其较高的能源利用率和较低的二次污染排放而被认为是垃圾焚烧技术的下一代垃圾热化学处理技术[1~3] 。热解法也称为裂解法,是把有机废弃物在无氧或贫氧条件下加热到600~900e ,用热能使化合物的化合键断裂,由大分子量的有机物转化成小分子量的可燃气体、液体燃料和焦炭的过程。这种技术与焚烧法相比温度较低,无明火燃烧过程,重金属等大都保持原状在残渣之中,可回收大量的热能,尤其是此种方式具有二口恶英产生的逆条件,较好地解决了垃圾焚烧技术的最大难题。 热重法是在程序控制温度下借助热天平获得物质的质量与温度关系的一种技术,通常在恒定的升温速率下进行,是研究化学动力学的重要手段之一,具有试样用量少、速度快,并具有能在温度测量范围内研究原料受热发生热反应的全过程等优点。热重法测定反应动力学的实验方法通常有等温法(也称静态法)和非等温法(也称动态法)[4]。在本文研究中,将采用非等温法对生活垃圾典型组分的热解特性及反应动力 学参数进行研究。 1 热重实验 本次研究选择了垃圾中的8种典型组分进行实验,分别为:废橡胶、废皮革、废塑料、废纸张、瓜皮类、化纤、植物类厨余和落叶,其中瓜皮类选用的是香蕉皮,植物类厨余选用的是莴苣叶,其工业分析值如表1所示。由于实验材料都属于软质材料,无法用机器破碎,因此全部采用手工切割制取。 表1 城市生活垃圾组分工业分析结果(%) 水分灰分挥发分固定碳 废橡胶015380281945213518117废皮革0177812018767151 10185 废塑料0100201138798139012196废纸张51435241666313261589瓜皮类671362187424160 51165 化纤 0145268116490177016115 植物类厨余941011103041821011413 落叶 910056154468175 15171 实验仪器为WRT 22P 型微量热天平,采用高纯N 2为载气,流量为160mL/min;加热速率为 10、20和30e /min;热解终温为600e 。试样重量一般控制在4~5mg 之间,粒度大小分别为015和110mm 。为了消除水分蒸 第23卷第6期2008年11月 热能动力工程 J OU RN AL OF E NGINEERIN G FOR T HERM AL EN ERG Y A ND PO WER Vol 123,No 16 Nov 1,2008

煤粉热解特性实验研究

第28卷第26期中国电机工程学报V ol.28 No.26 Sep.15, 2008 2008年9月15日 Proceedings of the CSEE ?2008 Chin.Soc.for Elec.Eng. 53 文章编号：0258-8013 (2008) 26-0053-06 中图分类号：TQ 530文献标识码：A 学科分类号：470?10 煤粉热解特性实验研究 魏砾宏1，李润东1，李爱民1，李延吉1，姜秀民2 (1．沈阳航空工业学院清洁能源与环境工程研究所，辽宁省沈阳市 110034； 2．上海交通大学机械与动力工程学院，上海市闵行区 200240) Thermogravimetric Analysis on the Pyrolysis Characteristics of Pulverized Coal WEI Li-hong1, LI Run-dong1, LI Ai-min1, LI Yan-ji1, JIANG Xiu-min2 (1. Institute of Clean energy and Environmental Engineering, Shenyang Institute of Aeronautical Engineering, Shenyang 110034, Liaoning Province China; 2. School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University, Minhang District, Shanghai 200240, China) ABSTRACT: The pyrolysis characteristics of different particle size Hegang(HG) and Zhungaer(ZGE) coal were investigated by non-isothermal thermogravimetry in high purity argon. The results show that there are four stages (dehydration, holding, rapid weight-loss and slow weight-loss) during the non-isothermal weight loss process of different granularity coal powders, the differential thermo- gravimetry(DTG) curve has two weight loss peaks when temperatures lower than 1400℃. There was no differences in the weight-loss characteristics of various samples at the temperature below 400℃. For the pyrolysis characteristics of HG coal with rising heating-up rate , the initial release temperature decreases, the maximum weight loss rate and pyrolysis index D increase. Therefore the heating-up rate increase is favorable to improving pyrolysis characteristics of pulverized coal. In addition, comparison between similar particle size HG and ZGF coal at 10℃/min heating rate shows that the pyrolytic characteristics of HG coal with high ash and similar volatile is better than ZGE coal. KEY WORDS: pulverized coal; pyrolysis characteristics; particle size; thermogravimetric analysis 摘要：利用热天平，以高纯氩气为气氛气体，研究了细化鹤岗煤和准噶尔煤的热解特性。实验结果表明，不同粒度的细化和超细煤粉的热失重过程可以分为4个阶段，在1400℃之前热失重微分曲线有2个失重峰。室温~400℃，各样品的失重特性无明显区别。400~980℃，粒度对煤粉失重速率间存在较好规律性。升温速率对鹤岗细煤粉热解特性的影响表现在，随着升温速率的提高，挥发分的初析温度降低；热 基金项目：国家高技术研究发展计划基金项目(2002AA527051)；辽宁省教育厅A类计划项目(2004D079)。 The National High Technology Research and Development of China (863 Programme)(2002AA527051)．解最大失重速率增大，达到最大失重速率的温度升高，煤粉的热解特性指数D值增大，即升温速率的增加有利于细煤粉的热解。此外，在10℃/min加热条件下，对比了平均粒径基本相同的鹤岗煤和准噶尔煤的热解特性，发现挥发分含量接近，而灰分含量较高的鹤岗煤的热解特性明显优于准噶尔煤。 关键词：煤粉；热解特性；颗粒粒度；热分析 0 引言 煤的热解作为煤燃烧过程中的一个重要的初始过程，对煤粉着火有极大的影响，也影响到燃烧的稳定性及后期的燃尽问题。由于煤本身具有复杂性、多样性和不均一性，因此影响煤热解的因素繁多，如煤阶[1]、矿物成分和含量[2]、粒径[3-4]、升温速率[5]、温度[6-7]、停留时间[5]、压力[8-9]、煤的显微组分[10]、气氛[11]等。超细煤粉燃烧技术是目前一种重要的有效控制NO x排放的燃烧技术(在电站煤粉锅炉燃烧方面，将超细化煤粉定义为20μm以下的煤粉[12])，美国2000年清洁煤技术项目中将超细煤粉再燃作为降低燃煤NO x排放的主要技术之一。本文采用非等温热重分析方法，研究了粒度、升温速率和煤种对细化和超细化煤粉的热解特性的影响，由微分热重曲线计算热解反应动力学参数。 1 实验部分 1.1 样品的选取和制备 实验采用鹤岗(HG)，准噶尔(ZGE)煤，经过碾磨，不进行筛分制成细化和超细化煤粉，原煤的煤质分析数据见表1。

生物质与煤共热解特性研究

生物质与煤共热解特性研究 摘要：选取一种典型生物质样品（棉秆），并将生物质样品与煤分别以1:9、3:7、5:5的质量比混合。采用热重分析法，在相同升温速率下，对各样品进行热解实验，探讨了生物质与煤热解特性的差异以及它们共热解时生物质对煤热解过程的影响。研究表明，生物质与煤的热解特性差异很大：生物质热解温度低，热解速度快，而煤相对热解速度慢，热解温度高；在生物质与煤混合热解时，总体热解特性分阶段呈现生物质和煤的热解特征；随混煤中生物质比例的增加，热解温度降低，热解速度变快。 关键词：热重分析生物质煤热解共热解 随着人们越来越关注化石能源的使用对生态环境的不利影响，生物质能源的利用份额逐年上升[1]。但是，由于生物质分布分散、能量密度低、收集运输和预处理费用高、热值低、水分大、转化利用需要外热源等缺点[2]，使得单独利用生物质燃料的设备容量较小、投资费用较高、系统独立性差和效率低。为了使生物质在较短期内实现大规模有效利用，并具有商业竞争力，生物质与煤混合燃烧和转化技术在现阶段是一种低成本、大规模利用生物质能源的可选方案。 1 生物质能的转化 生物质的利用转化方式主要有直接燃烧、热化学转化和生物转化[3]。热化学转化是指高温下将生物质转化为其它形式能量的转化技术，包括气化(在气体介质氧气、空气或蒸汽参与的情况下对生物质进行部分氧化而转化成气体燃料的过程)、热解(在没有气体介质氧气、空气或蒸汽参与的情况下，单纯利用热使生物质中的有机物质等发生热分解从而脱除挥发性物质，常温下为液态或气态，并形成固态的半焦或焦炭的过程)和直接液化(在高温高压和催化剂作用下从生物质中提取液化石油等)；生物转化法是指生物质在微生物的发酵作用下产生沼气、酒精等能源产品。 固体生物质的热解及其进一步转化是开发利用生物质能的有效途径之一。在生物质热化学转化过程中，热解是一个重要的环节。生物质形态各异，组成多为木质素、纤维素等难降解有机物，与矿物燃料不同，因此生物质热解过程是一个复杂的过程，影响生物质热解的运行参数有终端温度、加热速率、压力和滞留时间等[4]。生物质的组成、结构等对热解也都有影响。研究生物质与煤共同作为燃料所具有的特性可为更广泛的利用生物质能提供参考依据。 2 试验 2.1 试验仪器及性能指标 采用美国Perkin-Elmer公司生产的热重－差热联用仪（TG/DTA），其性能指标如下：

废旧塑料的热解-新

废旧塑料的热解 废塑料热解是将已清楚杂质的塑料置于无氧或者低氧的密封容器中加热，使其裂解为低分子化合物。其基本原理是将塑料制品中的高聚物进行彻底的大分子裂解，使其回到低分子量状态或单体态。按照大分子内键断裂位置的不同，可将热解分为解聚反应型、随机裂解型和中间型。解聚反应型塑料受热裂解时聚合物发生解离，生成单体，主要切断了单分子之间的化学键。这类塑料有α-甲基苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等，它们几乎100％地裂解成单体。随机裂解型塑料受热时分子内化学键的断裂是随机的，产生一定数目的碳原子和氢原子结合的的分子化合物，这类塑料有聚乙烯、聚丙烯等。大多数塑料的裂解两者兼而有之，属于中间型，但在合适的温度、压力、催化剂条件下，能使其中某些特定数目链长的产物大大增加，从而获得有一定经济价值的产物，如汽油、柴油等。 裂解所要求的温度取决于塑料的种类及回收的目的产物，温度超过600℃，热解的主要产物是混合燃料气，如CH4、C2H4等轻烃。温度在400～600℃时，主要裂解产物为混合轻烃、石脑油、重油、煤油及蜡状固体，PE、PP的裂解产物主要是燃料气和燃料油，PS热解产物主要是苯乙烯单体。 热解反应主要表现为C-C键的断裂，同时伴有C-H键断裂，热效应为吸热过程。即外界必须提供大于C-C键能的能量，反应才能顺利进行。因此，早期的塑料热解方法均为简单的热裂解，即单纯通过加热，使废塑料发生裂解。但这种方法存在明显的缺陷，即能耗高、效率低、选择性不强。因此人们迅速开发出了催化裂解法，在热解阶段假如催化剂，不但可以降低反应所需的活化能、提高效率，而且可以提高产物的选择性，相对于高温热解有着明显的优势。由于催化剂的使用增加了成本，而且催化剂容易积炭失活，而且催化剂本身不易回收。之后人们又开发出了热裂解-催化改质工艺，使得催化热解工艺得到进一步的完善。综上所述，废塑料热解主要包括热裂解法、催化热裂解法、热裂解-催化改质法，其中又有不同的工艺形式，如图1-1所示。 一、废塑料热裂解的分类 1热裂解 热裂解法是最简单的塑料裂解方法，它通过提供热能，克服塑料聚合物裂解所需的活化能，并产生以下三种反应：（1）聚合物通过解聚生成单体；（2）聚合物分子链无规则断裂，产生低分子化

(完整版)花生壳生物质热解特性研究毕业设计

毕业论文 学院：材料科学与工程学院 专业年级：08级高分子二班 题目：花生壳生物质热解特征研究 指导教师：杨素文博士 评阅教师： 2012年5月

摘要 生物质能是重要的可再生资源之一，而热解是未来最有前景的生物质利用方式之一。通过对生物质的热解动力学研究，可以获得热解反应动力学参数，对于判断热解反应机理和影响因素以及优化反应条件具有重要意义。利用热分析仪，在氮气气氛下，采用不同升温速率对花生壳热解行为进行了研究。通过热重分析实验了解生物质受热过程中的基本变化规律及其影响因素，结果表明，随升温速率的增大，达到最高热解速率时所对应的温度也越高，且升温速率越高热解越快，达到相同热解程度所需的时间越短。通过热重曲线研究花生壳的热解动力学，求出动力学参数。 关键词：生物质, 热解、热重分析，动力学 ABSTRACT Biomass energy is one of most important renewable energies. Paralysis is one of most promising methods of biomass utilization in the future. Study on biomass paralysis kinetics which can obtain paralysis kinetic parameters is of great important significance toward judging paralysis mechanism and influence factors and optimizing reaction

医疗废物典型组分的热解特性研究

硕士学位论文 论文题目 医疗废物典型组分的热解特性研究 作者姓名苏鹏宇 指导教师岑可法教授 马增益副教授 学科(专业) 工程热物理 所在学院机械与能源工程学院 提交日期 2005年1月

Study on Pyrolysis Characteristics of Typical Components in Medical Waste Candidate: Su Pengyu Supervisor: Professor Cen Kefa Associate Professor Ma Zengyi Thermal Physics Engineering Clean Energy and Environmental Engineering Key Laboratory of Ministry of Education Institute of Thermal Power Engineering Zhejiang University, Hangzhou, China Jan.2005

学号 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解浙江大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：年月日签字日期：年月日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位：电话： 通讯地址：邮编：

废塑料热解机理及低温热解研究_李向辉

再 生资源与循环经济 而且可以将废塑料还原成燃料和化学品，从而有效地回收废物资源。但是废塑料热解反应通常需要很高的温度，使得热解法回收废塑料过程变得复杂。分析比较了热解回收废塑料相对于其他方法的优势，并系统地阐述了塑料热降解的机理。 在综合国内外研究的基础上提出两种低温热解废塑料的方法：加催化热解和共热解。并利用塑料降解的自由基理论，分析了催化热解和共热解法降低塑料降解温度的机理。 关键词：废塑料；热解机理；催化热解；共热解中图分类号：X783.2 文献标志码：A 文章编号：1674-0912（2011）06-0037-05 作者简介：李向辉（1979-），男，河南洛阳人，工程师，学士，研究方向：废水治理与固废资源化。 塑料因具有许多优越的品质（如轻质、廉价、不生锈、耐腐蚀、可重复利用等）而在世界范围内得到了广泛应用。调查表明，1950年以来，塑料消耗量几乎以每年10%的速度在递增。随着我国经济的快速发展，塑料的人均消费量大幅度增长。目前我国已经成为世界第一大塑料消费国，塑料消费总量超过6000万t ，约占世界消费总量的1/4。世界各地的塑料平均消费量比较见图1。 塑料的日益广泛应用给人们生活带来极大方便的同时，也造成了大量的白色污染。塑料垃圾质轻且体积庞大，被丢弃后不易分解，造成土地板结，妨碍作物呼吸和吸收养分；在紫外线作用和燃烧时，排放出CO 、氯乙烯单体、HCl 、甲烷、NOx 、SO 2、烃类、芳烃、碱性及含油污泥、粉尘等污染水体和空气，含氯塑料焚烧释放二 恶英等有害物质[1]。 废塑料的处理显得越来越迫切和必要。回收利用是解决废塑料问题的最根本途径，其中利用化学热解法可以将废塑料转化为燃料和化学品。热解是指在无氧或缺氧的条件下进行的不可逆热化学反应,有机固体废弃物的热解最终可生成可燃气、热解焦油和焦炭。研究表明，废塑料通过加热裂解作用可以生成大量的高热值的液化油产物及气体产物[2]。由于塑料的耐热性能，塑料热解通常需要很高的温度（400℃）。有时为了获得高产量的化学原料，热解温度将高达700~900℃[3]。目前，国内外有关塑料热解的研究有很多，而有关低温热解法回收废塑料却鲜有报道。塑料热解过程大多在高温条件下进行，苛刻的反应条件是这项技术不能广泛应用的一个重要原因，因此探究低温条件下热解回收废塑料的方法及其机理具有十分重要的意义。文中系统地分析了塑料热降解过程中的反应机理，并在此基础上研究了低温热解废塑料的方法及其机理，旨在为低温条件下热解回收废塑料提供理论依据。 1目前我国常用的塑料处理方法比较 废塑料处理的主要方法包括填埋法、机械回收和热化学回收法。其中热化学回收又分为回收热能和回收燃料物质。目前我国常用的塑料处理方法如图2所示。 世界亚洲非洲西欧东欧美国日本中国印度 1980年 2000年 2010年 160140120100806040200 塑料的平均消费量k g /a 图1世界各地的塑料平均消费量比较

生物质组分热解气化特性研究现状

生物质组分热解气化特性研究现状 摘要：为了提升生物质气化气热值，减少焦油产率，越来越多的研究者开始试图从生物质组分的角度对热解气化 特性进行探索.概述了碱金属、温度、压力、升温速率在热解气化过程中对生物质组分造成的影响，以及纤维素、半纤维素、木质素、萃取物和组分间相互作用对生物质热解气化过程造成的影响.提出了在二组分相互作用研究的基础上，应继续开展三组分相互作用的实验研究，以及生物质模化物和生物质原料化学结构差异对生物质原料热解气化特性的影响.此外，提出了采用单变量对照实验方法研究单变量的作用大小. 关键词：三组分；萃取物；相互作用 中图分类号：TK 6 文献标志码： A Abstract：In order to improve the heating value of the gaseous product and decrease the yield of tar from the pyrolysis and gasification of biomass，the pyrolysis and gasification characteristics of biomass components are investigated widely.The effects of the alkali，temperature，pressure，and heating rate on the pyrolysis and gasification are summarized.The effects of cellulose，hemicellulose，lignin and

the interactions between them on the gasification and pyrolysis are also discussed.Besides those，the effects of the interactions among three components，the difference among the biomass model compounds，and the chemical structure of the biomass on the gasification characteristics require some further investigations on the foundation of the two components experiments.At last，the single variable controlled experiments are proposed to study the effect of the single factor. Key words：three component；extract；interaction 生物质气化和热解是将生物质能源转换为高品位气体 燃料时使用的一种有效利用生物质能源的方式之一[1].但其 也存在着诸多问题，以生物质气化为例，主要有气化气低热值以及焦油等问题.气化气热值过低导致气化气成本上升，阻碍了气化技术的推广.提高热值的传统方法包括提高气化温 度和当量比（ER）、加入催化剂、改变物料特性[2].焦油对气化过程以及相关的设备和实验人员造成很大危害.去除焦油 的传统方法包括催化裂解、烘培、低温慢速热解处理等.催化裂解主要是在气化过程中加入镍基催化剂、白云石等，催化剂抑制焦油生成或使已生成的焦油再分解[3].此外，提高温度、改变ER也可促进焦油的分解. 近年来越来越多的研究者试图从生物质原料角度找出 提高气化气热值和去除焦油的方法，主要是从纤维素、半纤

煤粉热分解特性及添加助燃剂的影响

第34卷　第6期1999年6月 钢 铁 I RON AND ST EEL V o l.34,N o.6 June1999煤粉热分解特性及添加助燃剂的影响 徐万仁 杜鹤桂 (上海宝钢集团公司)(东北大学) 摘　要　研究了煤粉在氮气氛和空气气流中的热分解特性及添加助燃剂的影响。结果表明,煤粉在燃烧条件下挥发分的析出量超过在氮气氛下的产率,煤粉燃烧过程中挥发分的析出燃烧碳与残碳的燃烧并存。助燃剂的种类和加入量对煤粉热分解的催化作用有很大影响,浸渍6%左右的Fe(NO3)3可使双鸭山烟煤和阳泉无烟煤的挥发分产率分别增加1017%和512%。 关键词　高炉喷煤　热分解　挥发分产率　助燃剂　催化机理① PY ROLY ST I C CHARACTER IST I CS OF PUL VER IZED COAL AND EFFECT OF ADD IT I ONAL COM BUST I ON-SUPPORT ING AGENTS XU W an ren DU H egu i (Shanghai B ao steel Group Co rp1)(N o rtheastern U n iversity) ABSTRACT　T he p yro lysis of pu lverized coal(PC)in n itrogen atm o sp here and ho t air flow and effect of additi onal chem ical com bu sti on2suppo rting agen ts w as investigated1T he resu lts show ed that the vo latile m atter yield of PC in com bu sti on is h igher than that in n itrogen,the devo latilizati on and char com bu sti on are p rocessed si m u ltaneou sly1T he effect of vari ou s ad2 diti on s on p yro lystic characteristics of PC is rem arkab le1T he additi on of Fe(NO3)3in6% increases vo latile m atter yield of b itum inou s by1017%and an th racite by512%1 KEY WOR D S　pu lverized coal(PC)in jecti on in to B F,pyro lysis,vo latile m atter yield,com2 bu sti on2suppo rting agen ts,catalysis m echan is m 1　前言 尽管在喷煤过程中不要求煤粉在风口回旋区完全燃烧,未燃尽部分可在高炉内被消耗利用,但强化燃烧仍然是增大喷煤比的一个关键步骤。随喷煤量提高,必须采取强化燃烧的措施,才能保持风口前煤粉燃烧率不变或下降不多,炉芯区未燃尽煤粉不至严重恶化高炉死料柱的透气性和透液性,使炉缸活跃、煤气流分布合理(具有较强的中心气流)、高炉透气性良好、炉况稳定顺行。强化煤粉燃烧的手段应是促进煤粉热分解、着火和燃烧各过程措施的总和。 煤粉热分解对煤粉在高炉风口区着火及燃烧过程有重要影响,挥发分析出燃烧相对于煤粉在回旋区极短的停留时间(10～20m s)不可忽略。煤的挥发分越高,着火点越低,燃烧性越好。因此选择较高挥发分煤种或者通过物理和化学的预处理方法增强煤的反应活性,促进煤的热分解过程,将对提高煤粉燃烧率,增大高炉喷煤量起重要作用。 本文从煤的热分解与煤的大分子结构和煤岩组成的关系出发,研究不同变质程度煤的热分解特性,及外加化学添加剂对煤粉热分解的影响,以期为强化喷煤燃烧提供一种新的有效的工艺方法。 2　实验方法 取阳泉洗精无烟煤和双鸭山烟煤为实验用煤,原煤的化学成分、岩相组成分别见表1、2。煤粉热分解过程在煤枪喷入点开始,煤粉气流与高炉热风交叉混合后受热升温,发生热分解、着火及燃烧,因此热分解实际是在有氧条件下进行的,为研究空气环境(燃烧过程中)下煤粉的热分解特性,向立式空管炉内通热风(空气),风量为56m3 h,煤粉从炉顶喷入,实验时燃烧炉初始温度1320℃。为与在惰性气 ①联系人:徐万仁,工程师,上海(200941)宝山钢铁(集团)公司炼铁部

几种常见塑料热解研究

几种常见塑料热解研究 摘要本文利用热分析法(DSC)和直接加热法对常见塑料进行了 热分析研究，对含碳氢、氮、氧、卤素等不同元素塑料的热分解行为进行分析，发现含阻燃元素( 如含氮、卤元素)的塑料分解温度较高，而含碳氢、碳氢氧的塑料分解温度低且容易燃烧。塑料随初始环境温度的升高，分解速度加快，但不同塑料的变化情况不同。 关键词 DSC 热分解塑料 1 前言 塑料是以合成树脂为基本成分，在一定条件(温度、压力)下可以流动成型，成型后能保持其形状的材料。随着高分子学科的创立，石油化工工业的飞速发展，成型加工技术的开拓，使得以高分子材料为基础的塑料跻身于金属、纤维和硅酸盐的三大传统材料之列，被称为重要的新型材料之一。塑料的原材料丰富，制造容易，性能优异，成本低廉，适应性强，从最初作为部分金属、木材、皮革及无机材料的代用品，发展到从国防建设到日常生活与国民经济密切相关的各个新领域。在建筑内部装修以及人们日常生活中应用都十分广泛，需求量也越来越大。但塑料又具有可燃性，且在燃烧过程中具有热量大、温度高、燃烧快以及释放出大量有毒气体的特点，这就给火灾扑救、人员逃生带来许多问题。因此，研究塑料在高温下的热分解特性，对

进一步了解其使用的消防安全性是很重要的。 2 实验部分 2 1 原材料 聚乙烯、尼龙、聚丙烯、聚甲醛、聚胺脂泡沫、有机玻璃、聚氯乙烯 规格：20目左右(空气中热裂解测试)，100目(DSC分析) 2 2 实验仪器 差式扫描量热仪：在空气气氛中用瑞士Mattle TA4000系统、DSC25、升温速率10.0℃/min ，标准铝坩埚，以α-Al2O3为参比物，DSC曲线由GraphWare TA72软件处理进行测定。 可控温马伏炉、电子天平。 2 3 测试方法 23 1 热现象的测试方法 参照GB/T 13464-92《物质热稳定性的热分析方法》。 23 2 空气中热裂解测试方法 将各种塑料置于规定温度的马伏炉中，间隔一定时间取出，冷却称量，计算失重率。 2 4 实验方法 24 1 DSC分析 (1)将各种塑料加工成碎屑，使之通过100目筛，然后置于干燥皿中待用

采用热重法研究多煤种配制型煤的热解特性

采用热重法研究多煤种配制型煤的热解特性 关多娇 (沈阳工程学院,辽宁沈阳110036) 摘要:采用Pyris -1TG A 热重分析仪研究了型煤及其组分煤种的热分解过程,通过对比型煤的热分解曲线和燃烧过程曲线,探讨了热解过程对型煤燃烧特性的影响,并在实验研究的基础上提出了型煤挥发份释放特性指数。 关键词:热重分析;型煤;热解过程 中图分类号:TE662 文献标识码:A 文章编号:100626772(2008)0220080-04 收稿日期:2007-12-05 作者简介:关多娇(1978-),女,辽宁沈阳人,硕士,讲师。研究方向为循环硫化床锅炉生物质燃烧问题,烟尘污染治理技术等。 型煤是多种煤按照一定比例混合受压形成的块 状燃料,其热分解过程非常复杂,会伴随许多物理化学变化,并不是各组分煤种的简单叠加。热分解过程是型煤在燃烧、气化、液化、焦化转换过程中的初级阶段,对后续过程有着重大的影响。因此,加强型煤热分解特性的研究对改善其燃烧特性,优化燃烧过程至关重要。 1　实验部分 111　试验仪器和试样制备 试验在美国珀金埃尔默(Perkin 2El m er )公司的Pyris -1 TG A 热重分析仪上完成的。该仪器系统包括重量传感器、镍-铬热电偶温度传感器、WD100温度控制仪、联想计算机和装在一不锈钢容器内的2个<40mm ×500mm 硅碳管加热元件。试验所用试样的各组分煤种的煤质分析见表1。 112　试验条件 (1)升温速率:50℃/m in;(2)工作温度:从室温到950℃; (3)工作气氛:高纯氮(9919999%);流量是20mL /m in; (4)煤粉细度:0174～0137mm 。 工作初期为氮气,后期为氧气,随着测试的进行,炉子的温度会逐渐上升,试样的重量不断减少,即可得到热失重曲线TG,并由TG A 整理出试样的 失重率(ΔG / Δt )随时间的变化曲线(微分热重曲线)DTG 。 试验时,先以50℃/m in 升温至100℃,在此温度下恒温3m in (此时水分将会失去),然后继续以50℃/m in 升温至950℃,恒温7m in,此时即得热解特性曲线,如图1(a ～h )所示。