Kinetic Analysis of Palm Kernel Shell during Pyrolysis Reaction

The pyrolysis characteristics, mechanism, and products properties of palm kernel shell （PKS） in a bench-scaled fixed bed reactor were investigated by using thermogravimetry-Fourier transform infrared spectroscopy （TG-FTIR）, pyrolysis-gas chromatography a

棕榈壳焦CO2气化过程中反应性及结构特性研究

850℃下,利用管式炉制备了不同转化率的棕榈壳CO2气化焦,通过热重分析仪研究了气化焦的CO2气化反应性,采用比表面积分析、拉曼光谱、X射线荧光光谱和扫描电镜-能谱等分析手段,考察了气化焦孔隙结构、碳组成、矿物元素含量与分布随转化率的变化。结果表明,在CO2气化过程中,随着转化率的提高,棕榈壳气化焦固定碳的含量逐渐降低,有序化碳的相对含量为0.30～0.33,对气化过程起到一定的抑制作用;灰分含量逐渐增加,但气化反应指数Rs呈现先降低后升高的过程。转化率小于23%时,Rs与气化焦比表面积的变化趋势一致;23%〈转化率〈31%时,Rs基本不变;31%〈转化率〈68%时,比表面积随转化率线性增加,Rs取决于孔隙比表面积、矿物元素催化2个因素的协同作用,当转化率〉56%时,该催化作用变得明显,同时碳的有序化程度开始降低;转化率〉68%时,Rs主要受矿物元素的催化作用控制

Experimental study on the structure and reactivity of palm kernel shell chars duing CO2 gasification

The palm kernel shell（ PKS） chars of different conversions were prepared in a tube furnace by using CO2 as gasification agent,and the gasification reactivity of PKS chars were tested by thermogravimetry analyzer.The pore structure,degree of carbon struct

棕榈壳热解失重特性及动力学研究

采用热重-红外联用（TG-FTIR）、裂解-气相色谱/质谱联用（Py-GC/MS）技术和小型固定床装置,考察了棕榈壳的热解失重过程和产物特性,并进一步评价了热解半焦的气化反应性。结果表明：棕榈壳热解失重过程大致分为干燥（25-236℃,3.42%）、主失重（236-400℃,52.31%）和炭化（400-850℃,14.90%）3个阶段,1.5级或2级反应可以较好描述棕榈壳热解反应的主失重过程;升温速率10-30 K/min下,反应表观活化能为67.63-76.47 k J/mol;热解过程主要气体产物的释放量顺序分别为CO2、H2O、CH4和CO;600-850℃下,棕榈壳主要热解产物为液相产物,其质量产率36.8%-50.9%,能量产率41.3%-58.9%,主要组分包括苯酚、乙酸、十八烷酸、十六烷酸、4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯酚等物质,其中苯酚GC含量较高（12.56%-15.49%）,这可能主要与原料木质素的含量较高有关;固相产物的质量和能量产率分别为20.6%-26.7%和27.4%-35.0%,其CO2气化反应性相对低于稻秆、木粉等常见生物质

棕榈壳焦CO_2气化过程中反应性及结构特性研究

850℃下,利用管式炉制备了不同转化率的棕榈壳CO2气化焦,通过热重分析仪研究了气化焦的CO2气化反应性,采用比表面积分析、拉曼光谱、X射线荧光光谱和扫描电镜-能谱等分析手段,考察了气化焦孔隙结构、碳组成、矿物元素含量与分布随转化率的变化。结果表明,在CO2气化过程中,随着转化率的提高,棕榈壳气化焦固定碳的含量逐渐降低,有序化碳的相对含量为0.30～0.33,对气化过程起到一定的抑制作用;灰分含量逐渐增加,但气化反应指数Rs呈现先降低后升高的过程。转化率小于23%时,Rs与气化焦比表面积的变化趋势一致;23%〈转化率〈31%时,Rs基本不变;31%〈转化率〈68%时,比表面积随转化率线性增加,Rs取决于孔隙比表面积、矿物元素催化2个因素的协同作用,当转化率〉56%时,该催化作用变得明显,同时碳的有序化程度开始降低;转化率〉68%时,Rs主要受矿物元素的催化作用控制

不同粒径棕榈壳的热失重过程及产物特性分析

采用小型固定床与热重分析仪、气相色谱-质谱仪和比表面积分析仪等,考察不同粒径下棕榈壳的热失重过程与产物特性。结果表明：随着粒径的增大（0.950.0 mm）,棕榈壳热解主失重阶段的失重量明显降低,第1个失重速率峰的温度前移29℃,同时峰值增加22.18%/min。600850℃下,棕榈壳热解气体的产率随粒径的增大而增加,但粉状组（≤0.9 mm）的低位热值最高。改变粒径对热解焦油（主要为苯酚和乙酸）的种类影响较小。半焦产率随粒径的增大而增加,但其CO2气化反应性明显下降

Nitrogen transformation with biomass pyrolysis and gasification in a fixed-bed reactor

Fuel-N conversion during pyrolysis/gasification of wheat straw （MG） ,wood dust （SGF） and pine wood （SM） at 550- 950℃ and under Ar/CO2/CO2 ＋ H2O surroundings in a fixed-bed reactor is discussed in this paper. Experiment results show that the selectivity t

棕榈壳酶解-温和酸解木质素的结构及热解特性研究

采用酶解/温和酸解法提取了棕榈壳和麦秆的木质素（EMALs），利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、裂解器-气相色谱质谱联用（Py-GC/MS）和热重-红外联用（TG-FTIR）技术，对两种EMALs的化学结构和热解特性进行了对比研究，并采用Ozawa-Flynn-Wall方法计算了其热解反应的活化能。结果表明，棕榈壳EMAL和麦秆EMAL均为HGS型木质素。500℃下，两种EMALs的热解产物主要包括酚类、酸类和少量的醇类、醛酮类等化合物；棕榈壳EMAL热解酚类产物中H、G、S型单体酚类的比例分别为47.61%、25.64%和17.18%，而麦秆EMAL分别为23.66%、51.90%和15.50%。在热解反应主失重区（200-380℃），棕榈壳EMAL的主失重速率（50.80%/min）低于麦秆EMAL（78.63%/min）；但棕榈壳EMAL热解同时存在肩状失重峰（265℃，27.40%/min），这与其较多H结构产物的释放相关。H型结构产物释放的放热效应降低了棕榈壳EMAL热解初期的活化能（20%，127.92 kJ/mol），同时使其热解过程（20%-80%）的平均活化能（152.32 kJ/mol）低于麦秆EMAL（161.75 kJ/mol）

固定床生物质热解气化过程N迁移实验研究

利用管式炉反应器对麦秆（MG）、砂光粉（SGF）、松木（SM）3种生物质进行热解/气化实验,研究了温度（550～950℃）、气氛（Ar、CO_2、CO_2＋H_2O）对3种生物质热解/气化过程中N气体（HCN和NH_3）及半焦N生成比例的影响。实验结果表明,3种生物质在Ar下热解气相N产物（HCN＋NH_3）生成比例随温度增加而上升且以NH_3为主;550～950℃下HCN的转化率一直增加,NH3的转化率在900℃达最大值;改变气氛对SGF含N气体的转化率影响不明显,H_2O的加入在850～950℃下可促进NH3生成;SGF的燃料N较MG和SM更容易释放,SGF半焦N的质量分数明显低于原料N,MG半焦N与原料N的质量分数基本相等,SM半焦N质量分数比原料显著增加;3种生物质热解气化过程半焦N逐渐减少,气相N逐渐增加,900℃时3种生物质燃料N转化为挥发分N的质量分数大于75.5%,挥发分N中气相N占_26.7%～76.6%