连续式生物质热解炭化设备设计与试验

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作者 张蕾蕾 矫云学 黄超 《农业工程》 2024年第7期76-84,共9页

针对现有生物质热解炭化设备生产效率低、设备运行不稳定、生产连续性差及需引用外部热源加热致使耗能高等问题,采用热解可燃气回燃利用方案,设计了一种双筒回转连续式生物质热解炭化设备。详细介绍了生物质热解炭化设备的结构和工作原... 针对现有生物质热解炭化设备生产效率低、设备运行不稳定、生产连续性差及需引用外部热源加热致使耗能高等问题,采用热解可燃气回燃利用方案,设计了一种双筒回转连续式生物质热解炭化设备。详细介绍了生物质热解炭化设备的结构和工作原理,并进行热解炭化试验测试。试验表明,热解温度450℃、物料平均滞留时间30 min时,生物质热解炭化设备纯小时生产率103.8kg/h、生物炭得率34.6%和出炭温度47℃,各项性能指标均达到设计要求,可实现连续运行生产生物炭。 展开更多

关键词 生物炭 生物质 秸秆 热解 生物质热解炭化设备

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一种用于替代煤的生物质热解炭化技术

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作者 王坤 杨玖林 +1 位作者 仇学伟 纪贤瑞 《工程建设与设计》 2024年第7期125-127,共3页

阐述热解炭化过程,分析生物质热解炭化反应的特点,从上料系统、原料预热系统、进料系统、供热系统、连续热解系统、出料系统6方面对热解炭化系统组成部分进行详细介绍,分析探讨生物质热解炭化技术目前存在的问题。

关键词 碳达峰 生物质 热解炭化

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生物质热解炭化实验平台设计与实验 被引量：12

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作者 李丽洁 赵立欣 +2 位作者 孟海波 姚宗路 丛宏斌 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第2期305-310,共6页

为了研究热解工艺对生物炭性质的影响规律,设计了一种固定床外加热式生物质热解炭化实验平台,包括加热系统、副产物收集系统、气体计量系统、控制系统。采用玉米秸秆作为原料,在该实验平台上进行热解炭化实验。实验结果表明,固定床外加... 为了研究热解工艺对生物炭性质的影响规律,设计了一种固定床外加热式生物质热解炭化实验平台,包括加热系统、副产物收集系统、气体计量系统、控制系统。采用玉米秸秆作为原料,在该实验平台上进行热解炭化实验。实验结果表明,固定床外加热式生物质热解炭化实验系统可以实现对热解温度、升温速率、反应时间等因素的控制以及多种产物的分离与计量,实验结果可重复,耗时合理,适于进行多种条件下的热解炭化研究。 展开更多

关键词 热解炭化 炭化实验平台 反应管

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飞行器热解炭化材料烧蚀产物对等离子体流场的影响规律 被引量：5

4

作者 聂春生 杨光 +2 位作者 聂亮 周禹 赵良 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期513-523,共11页

高速飞行器表面防热材料在气动加热产生的高温下会热解烧蚀,烧蚀产物进入空气边界层流场后,与流场中的高温空气发生复杂化学反应,对飞行器周围空气流场中组分浓度和等离子体分布产生影响。基于求解热化学非平衡Navier-Stokes方程,建立... 高速飞行器表面防热材料在气动加热产生的高温下会热解烧蚀,烧蚀产物进入空气边界层流场后,与流场中的高温空气发生复杂化学反应,对飞行器周围空气流场中组分浓度和等离子体分布产生影响。基于求解热化学非平衡Navier-Stokes方程,建立耦合烧蚀壁面的三维等离子体流场计算方法。理论预测电磁衰减测量项目第2次飞行试验(RAMC-II)的等离子体流场,并与飞行试验数据进行比较,验证方法的可靠性。针对升力体飞行器,分析表面材料烧蚀对等离子体流场的影响规律。结果表明:升力体头部流场的电子数密度最高,飞行器身部区域的电子密度相比头部会降低约2~3个量级,对等离子体流场贡献最重要的离子是NO^(+)和N^(+);烧蚀产物进入流场会使激波的脱体距离变大,等离子体层厚度增加;随着流动向下游发展,飞行器身部的烧蚀速率降低,但烧蚀产物对等离子体流场的影响范围变大,飞行器身部流场的电子数密度会有一定升高;随着马赫数增大,烧蚀速率变大,壁面材料烧蚀影响更加显著,其中驻点线的峰值电子数密度改变较小,但飞行器身部对称面的电子数密度会显著增大;对于成分存在差异的同一类型防热材料,烧蚀产物进入流场后对激波脱体距离和峰值电子数密度的影响存在差异。 展开更多

关键词 等离子体流场 热解炭化材料 烧蚀产物 电子数密度

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中药固体废弃物的热解炭化利用策略与研究实践 被引量：8

5

作者 郭盛 段金廒 +3 位作者 鲁学军 赵明 钱大玮 唐志书 《中国现代中药》 CAS 2017年第12期1665-1671,共7页

中药固体废弃物是指在中药资源产业化过程中产生的未被开发利用的中药资源生物体废弃组织器官及中药废渣等。随着社会经济的快速发展和对健康产品消费能力的不断提升,中药固体废弃物的产生量逐年升高,环境承载压力巨大。如何实现中药固... 中药固体废弃物是指在中药资源产业化过程中产生的未被开发利用的中药资源生物体废弃组织器官及中药废渣等。随着社会经济的快速发展和对健康产品消费能力的不断提升,中药固体废弃物的产生量逐年升高,环境承载压力巨大。如何实现中药固体废弃物的有效处置与资源化利用已成为构建中药资源产业绿色发展过程中一个不可回避的问题。生物炭是生物质在缺氧条件下,经高温裂解炭化而形成的一种碳含量较高的物质,其在粮食安全、环境保护、农业可持续发展及固碳减排方面均具有较大应用潜力。本文在对生物炭制备方法及其应用前景进行分析的基础上,依据中药固体废弃物的资源特点,就其热解炭化利用策略进行了探讨,并以部分代表性中药固体废弃物为例进行了研究实践,以期为实现中药固体废弃物的资源化利用与有效处置提供支撑,为构建我国中药资源循环经济产业链、实现中药资源产业的绿色发展提供实施依据。 展开更多

关键词 中药固体废弃物 热解炭化 生物炭 资源化利用

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废毛发角蛋白基的热解炭化及热动力学分析研究 被引量：4

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作者 谢伟雪 刘孝敏 +2 位作者 赵由才 李佳虹 万家秀 《环境科技》 2017年第3期13-16,共4页

每年产生大量废弃毛发等生活垃圾未得到有效处理和合理利用,造成了严重的固体废弃物环境污染。研究废毛发角蛋白基的热解炭化及热动力学特性,为科学处理废弃毛发等生活垃圾提供依据。通过对生活垃圾中废毛发的清洗方法、元素组成、热解... 每年产生大量废弃毛发等生活垃圾未得到有效处理和合理利用,造成了严重的固体废弃物环境污染。研究废毛发角蛋白基的热解炭化及热动力学特性,为科学处理废弃毛发等生活垃圾提供依据。通过对生活垃圾中废毛发的清洗方法、元素组成、热解炭化等研究,确定出热解动力学及其制备生物炭为原料的可行性。清洗方法为稀盐酸,清洗后对废毛发进行元素及热解动力学分析可以得出,采用生活垃圾中的废毛发制备生物炭是可行的。能够对废毛发进行资源化利用,而且还能得到粉末状生物炭,对制备生物炭的研究提供一种新原料,具有一定的实际意义。 展开更多

关键词 环境污染 废毛发 热解炭化 热动力学分析 资源化

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基于连续式热解炭化设备加热方式设计及验证 被引量：1

7

作者 兰珊 徐佳博 +1 位作者 孙秦玉 郭占斌 《农机使用与维修》 2023年第8期1-5,共5页

在现有连续式生物质炭化设备的基础上,针对其热解炭化段热能利用率低、温度转换不平稳等问题,根据生物质热解机理,设定理想炭化温度,分析管式换热器和折流板式换热器的优缺点,提出了多腔旋流梯级换热系统,并利用数值模拟确定螺旋角为35&... 在现有连续式生物质炭化设备的基础上,针对其热解炭化段热能利用率低、温度转换不平稳等问题,根据生物质热解机理,设定理想炭化温度,分析管式换热器和折流板式换热器的优缺点,提出了多腔旋流梯级换热系统,并利用数值模拟确定螺旋角为35°,螺距长为1.2 m,此时干燥段温度为213℃,与目标值200℃偏差最小,符合工艺要求。试验结果表明:各温区温度变化在15℃以内,设备运行稳定。 展开更多

关键词 热解炭化 梯级换热 数值模拟 控制系统

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氨基改性猪热解炭化物及对水中微量Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的去除研究 被引量：3

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作者 傅瑞琪 刘榆 +4 位作者 楼子墨 孙悦 周晓馨 王卓行 徐新华 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1998-2004,共7页

采用一步合成法制备氨基功能化改性猪热解炭化物(PCM@SiO_2-NH_2)来去除水中微量离子态铜和络合态铜。通过SEM、EDX、FTIR、XPS等分析手段对改性前后猪热解炭化物复合材料进行表征,了解其形貌、结构、化学组成等,考察其对水中微量Cu(Ⅱ... 采用一步合成法制备氨基功能化改性猪热解炭化物(PCM@SiO_2-NH_2)来去除水中微量离子态铜和络合态铜。通过SEM、EDX、FTIR、XPS等分析手段对改性前后猪热解炭化物复合材料进行表征,了解其形貌、结构、化学组成等,考察其对水中微量Cu(Ⅱ)和柠檬酸铜(Cu(Ⅱ)-Cit)的吸附去除能力以及去除效果的影响因素,深入探讨其对Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的吸附去除机理。结果表明,PCM@SiO_2-NH_2对水体中微量Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的去除有促进作用,去除效率随着复合材料投加量的增加而增大;吸附材料对Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的最大吸附容量分别为25.3 mg·g^(-1)和5.6 mg·g^(-1),吸附过程符合Langmuir模型;溶液pH值对材料吸附去除Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit均有显著的影响,两重金属溶液最佳初始pH为6.0。PCM@SiO_2-NH_2对Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的去除机理主要包括络合反应、静电吸附以及离子交换,FTIR和XPS分析结果显示,吸附过程中-NH_2基团和重金属之间的络合吸附占主导作用。 展开更多

关键词 吸附 氨基功能化 猪热解炭化物 Cu(Ⅱ) Cu(Ⅱ)-Cit 络合

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小型分布式生物质/生活垃圾连续热解炭化处理系统 被引量：1

9

作者 张武竹 张如月 +1 位作者 余新明 米铁 《工业安全与环保》 2021年第S01期86-91,共6页

为加快分布式、小型化有机垃圾处理设施示范建设,推动“碳达峰、碳中和”目标实现,完成全国生活垃圾资源化利用率达60%的“十四五”规划目标,以乡镇生活垃圾/生物质秸秆为利用对象,提出了一种小型生活垃圾/生物质连续热解炭化系统,旨在... 为加快分布式、小型化有机垃圾处理设施示范建设,推动“碳达峰、碳中和”目标实现,完成全国生活垃圾资源化利用率达60%的“十四五”规划目标,以乡镇生活垃圾/生物质秸秆为利用对象,提出了一种小型生活垃圾/生物质连续热解炭化系统,旨在解决乡村有机垃圾产量小、收集成本高、处置难的问题。热解系统主要设备有燃烧炉、热解炉、移动小车。系统呈圆形平面布置,分上料区、热解准备区、高温热解区、卸料准备区、卸料区5个区域。移动垃圾小车沿导轨依次在5个区域间循环移动,可实现有机垃圾的连续自热式热解制炭过程。基于上述思路,完成了500 kg/h有机垃圾热解炭化系统的工艺整体设计,包括垃圾破碎干燥选型与设计、燃烧炉、热解炉及烟气-空气换热器设计,并对该热解炭化系统进行了经济技术分析。相对于有机垃圾的自然降解处理,采用该热解炭化系统处理1 t有机垃圾,可减少碳排放15 t,可实现生活垃圾-农村秸秆等有机垃圾无害化、减量化及资源化的处理与利用。 展开更多

关键词 生活垃圾 农村秸秆 热解炭化

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生物质热解炭化及其资源利用进展 被引量：2

10

作者 孙书晶 曾旭 《化工设计通讯》 CAS 2017年第4期207-207,共1页

生物质能源是一种可再生的清洁能源。介绍了生物质热解炭化的技术方法,以及生物质炭资源化利用的进展,以期为生物质的资源化利用提供参考借鉴。

关键词 生物质 热解炭化 生物质炭 资源利用

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市政污泥热解炭化工程应用及运行分析 被引量：12

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作者 吴云生 汪国梁 +5 位作者 银正一 毛筱娟 陈云 吴熙 张召跃 安莹玉 《给水排水》 CSCD 北大核心 2022年第6期43-48,共6页

市政污泥产生量逐年增加,但其处理处置问题一直没有得到有效解决,在此背景下,污泥热解炭化技术受到关注。青岛即墨项目采用污泥浓缩-深度脱水-热干化-热解炭化-炭渣建材利用技术路线,具有运行成本低、减量化程度高、重金属固化比例高、... 市政污泥产生量逐年增加,但其处理处置问题一直没有得到有效解决,在此背景下,污泥热解炭化技术受到关注。青岛即墨项目采用污泥浓缩-深度脱水-热干化-热解炭化-炭渣建材利用技术路线,具有运行成本低、减量化程度高、重金属固化比例高、烟气排放量少、产物资源化利用途径多等特点。经过两年的稳定运行,项目燃气、电及药剂费用约180元/t(以含水率80%计),减量化程度超过85%,炭渣建材利用通畅,同时具备多种资源化的利用条件。 展开更多

关键词 市政污泥 污泥处理处置 污泥减量 热解炭化 重金属

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市政污泥热解炭化设备的研制 被引量：5

12

作者 林玉鹏 吴春雷 +1 位作者 陈立春 王越兴 《环境科学导刊》 2019年第1期73-78,共6页

介绍了自主研发的市政污泥热解炭化工艺技术和外热式回转窑热解炭化设备,对热解炭化系统的设备结构及运行情况进行了解析。该热解系统实现了无害化、减量化、资源化为一体,具有物料适应性广、能耗低、可移动、占地小、运行稳定等优点。... 介绍了自主研发的市政污泥热解炭化工艺技术和外热式回转窑热解炭化设备,对热解炭化系统的设备结构及运行情况进行了解析。该热解系统实现了无害化、减量化、资源化为一体,具有物料适应性广、能耗低、可移动、占地小、运行稳定等优点。对臭气、粉尘等问题提出了针对性的解决措施。 展开更多

关键词 市政污泥 热解炭化 外热式回转窑 设备研制

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污泥高干脱水和热解炭化组合工艺的应用 被引量：3

13

作者 程俊 何光亚 张娜 《智能城市》 2018年第14期89-90,共2页

文章主要介绍污泥处理处置的主要技术及其特点,重点论述了污泥高干脱水和热解炭化组合工艺的原理、特点和技术优势。通过含水率和热量分析论述两种技术组合的可行性优势,从经济性方面阐述了该工艺路线的技术优势。

关键词 污泥高干脱水 热解炭化 含水率 热量分析

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利用热解炭化污水厂污泥对废弃盐池土改良绿化研究 被引量：4

14

作者 齐秀静 许晓静 徐杨 《现代园艺》 2021年第9期31-32,92,共3页

为探寻污泥热解炭后形成生物炭资源的利用,通过对渤海新区废弃盐池土改良后的土壤理化性质及地上植物成活率进行统计研究,分析在改良后3年中土壤含盐量、p H值、有机质等变化规律。结果表明:(1)土壤含盐量、p H值、容重等随着改良时间... 为探寻污泥热解炭后形成生物炭资源的利用,通过对渤海新区废弃盐池土改良后的土壤理化性质及地上植物成活率进行统计研究,分析在改良后3年中土壤含盐量、p H值、有机质等变化规律。结果表明:(1)土壤含盐量、p H值、容重等随着改良时间延长呈显著下降。(2)土壤有机质随着改良时间延长而得到提升。(3)地上植物成活率平均90%以上。 展开更多

关键词 污泥 热解炭化 土壤改良

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热解炭化技术应用于工业污泥处理的研究 被引量：3

15

作者 张瑜 《再生资源与循环经济》 2019年第11期34-37,共4页

针对重金属含量超标的工业污泥,处理量大,污染物成分复杂,国内常规处理技术难以实现较为环保的资源化处理。针对该项目特点采用国内外较为先进的热解炭化技术,实现工业污泥由污染物转化为可利用资源。这种资源化利用方式,避免了污泥处... 针对重金属含量超标的工业污泥,处理量大,污染物成分复杂,国内常规处理技术难以实现较为环保的资源化处理。针对该项目特点采用国内外较为先进的热解炭化技术,实现工业污泥由污染物转化为可利用资源。这种资源化利用方式,避免了污泥处理过程中的污染物二次转移达到稳定化、无害化、资源化处理的目的。 展开更多

关键词 工业污泥 热解炭化 脱毒处理

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热解炭化技术在含油污泥处置领域的应用研究

16

作者 梁庆 《区域治理》 2020年第27期169-170,共2页

含油污泥是石油勘探、开采、炼制、清罐、储运及含油污水处理过程中所产生的含油固体废弃物,具有产量大、含油量高、重质组分高、综合利用方式少、处理难度大等特点。含油污泥中含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘以及大量的病原菌、寄生虫... 含油污泥是石油勘探、开采、炼制、清罐、储运及含油污水处理过程中所产生的含油固体废弃物,具有产量大、含油量高、重质组分高、综合利用方式少、处理难度大等特点。含油污泥中含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘以及大量的病原菌、寄生虫(卵)、铜、锌、铬、汞等重金属和多氯联苯、二噁英、放射性核素等有毒有害物质,若不及时加以处理整治,将会对周围土壤、水体、空气及其生物圈造成严重污染。近年来,随着社会科学技术的发展,环保法和执法力度也在加强,含油污泥的处置从原来的减量化、无害化逐渐实现了资源化利用。目前,热解技术已经作为传统焚烧法的替代技术,越来越受到环保行业的关注。 展开更多

关键词 含油污泥 热解 热解炭化 资源化 无害化

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热解炭化技术在污泥处置中的应用与展望

17

作者 郝婧宇 陈淑娴 +4 位作者 陈祥 王先恺 王航 华煜 戴晓虎 《环境工程》 CAS CSCD 2024年第9期261-275,共15页

随着我国城市化水平的不断提升,污水厂产生的污泥量目前已位居世界首位。作为一项新兴处理技术,污泥热解炭化有着低污染、低排放、高资源回收性的特点,可助力城镇供排水系统实现节能减碳与绿色发展目标。对我国热解技术的政策发展历程... 随着我国城市化水平的不断提升,污水厂产生的污泥量目前已位居世界首位。作为一项新兴处理技术,污泥热解炭化有着低污染、低排放、高资源回收性的特点,可助力城镇供排水系统实现节能减碳与绿色发展目标。对我国热解技术的政策发展历程及标准化工作进行了总结,系统性综述了影响污泥热解炭化过程的关键因子及响应机制,并对热解炭化过程中污染物的迁移转化规律进行了探讨,明确了热解炭化可实现重金属的钝化、抗生素抗性基因和微塑料等新污染物的削减。热解炭化前合适的预处理方式可以减少污泥热解过程中NO_(x)、SO_(x)等污染物前驱体的生成。微波辅助热解及污泥与其他生物质共热解的相关研究,为污泥炭化提供了创新思路。污泥热解炭经改性处理可用作吸附剂、催化剂和土壤改良剂等高值化资源产品。我国目前已经建设起诸多污泥热解炭化的典型工程案例,对于污泥炭化的进一步推广具有重要指导意义。但现有污泥热解装备仍存在传质效率低等问题,亟需进一步创新研发,标准规范方面需要进一步完善相关的运行与环评导则、污染物控制与产物质量标准、价格机制等。 展开更多

关键词 热解炭化 市政污泥 污染物 资源化 工程应用

原文传递

兰炭基型煤共炭化热解动力学初步研究 被引量：1

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作者 蒋绪 侯党社 +1 位作者 杨磊 孙磊 《云南化工》 CAS 2017年第6期28-30,共3页

研究了以兰炭末为原料制备的型煤的共炭化热解过程动力学,得出了共炭化热解过程时间和温度的影响规律,并计算了过程的动力学参数。

关键词 型煤 共炭化热解 动力学

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多腔室秸秆原位炭化还田设备设计

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作者 姚宗路 张帅帅 +5 位作者 贾吉秀 霍丽丽 李粤 朱本海 李媛 赵立欣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期212-219,共8页

原位炭化还田技术可将田间秸秆就地直接转化为生物炭,改善土壤结构,解决秸秆直接还田腐解慢、出苗率低、病虫害严重等问题。但目前炭化还田设备仍存在炭化不均匀,运行稳定性差,生产效率低等问题。该研究基于精准控氧控温炭化要求,在前... 原位炭化还田技术可将田间秸秆就地直接转化为生物炭,改善土壤结构,解决秸秆直接还田腐解慢、出苗率低、病虫害严重等问题。但目前炭化还田设备仍存在炭化不均匀,运行稳定性差,生产效率低等问题。该研究基于精准控氧控温炭化要求,在前期样机基础上,创新研发了立式多腔限域式炭化反应器,研制强化物料定向流动的多翅片型扰动部件,并运用ANSYS Workbench进行仿真模拟和结构优化,研制热解气清洁燃烧及高温烟气换热回用系统,集成秸秆捡拾粉碎系统及田间作业机具,研制立式多腔室秸秆原位炭化还田设备。以玉米秸秆为原料进行炭化试验,设备秸秆处理量为500 kg/h,生物炭产率为125 kg/h,固定碳含量为50.30%,系统能量利用率为70.66%,产出的炭达到Ⅰ级生物炭还田标准,燃烧烟气中颗粒物、NO_(x)、SO_(x)等排放均满足国标要求,整机系统运行稳定,满足设计标准,为秸秆直接炭化还田提供了技术及装备支撑。 展开更多

关键词 秸秆 热解原位炭化 生物炭还田 设备 能量分析

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不同温度下棉杆颗粒热解制炭的性能研究 被引量：6

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作者 贺强 孙姣 +1 位作者 蔡雨辰 陈文义 《河北工业大学学报》 CAS 2015年第2期81-86,114,共7页

为了考察不同热解温度下制备的棉杆颗粒炭(CSPB)的理化性能,评价其农业、工业等不同领域的应用价值和最佳工艺条件.分别采用FTIR分析、元素及工业分析、燃烧测试方法对热解温度在300℃、400℃、450℃、500℃、600℃下制备的CSPB的官能... 为了考察不同热解温度下制备的棉杆颗粒炭(CSPB)的理化性能,评价其农业、工业等不同领域的应用价值和最佳工艺条件.分别采用FTIR分析、元素及工业分析、燃烧测试方法对热解温度在300℃、400℃、450℃、500℃、600℃下制备的CSPB的官能团、元素含量、表观特性及燃烧性能进行研究.结果表明,随着热解温度的升高,CSPB中羟基、脂肪族C-H键、羰基、醚类C-O键等含量逐渐减少,芳香族C=C键逐渐增多,与粉末炭相比其波数在2 000 cm1以下的官能团峰值较大.热解温度对CSPB的性能影响显著,高温颗粒炭有较高的碳含量、固定碳含量、p H值、导电性和持水量,但其跌落强度、质量得率、能量得率、固定碳得率均相对较低,且高温颗粒炭的灰分大、着火点较高.综合考虑450℃热解温度下制备的CSPB性能较好,适用于颗粒活性炭、固体燃料等二次加工产品. 展开更多

关键词 棉杆颗粒 热解温度 颗粒炭 性能测试 热解炭化

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