神府煤與葵花稈水解殘?jiān)矡峤庠囼?yàn)研究.pdf

1、本文選用神府3-1煤和陜北葵花稈為原料，研究其在N2氣氛下固定床反應(yīng)器中的熱解反應(yīng)性。首先對(duì)葵花稈稀硫酸水解和纖維素酶解條件進(jìn)行了優(yōu)化研究。然后通過單獨(dú)熱解、常規(guī)共熱解、梯級(jí)共熱解和二段式耦合熱解探討了神府煤與生物質(zhì)在熱解過程中的協(xié)同效應(yīng)，分析了葵花稈及其水解殘?jiān)鼘?duì)神府煤熱解規(guī)律的影響。
　　 葵花稈稀硫酸水解最佳試驗(yàn)條件為：時(shí)間60min，固液比1/30，溫度120℃，糖產(chǎn)率達(dá)到19.1％。纖維素酶解最佳工藝條件為：時(shí)間12

2、h，底物濃度1/40，溫度55 ℃，酶用量700U·g-1，酶解率可達(dá)到53.39％。
　　 采用熱重分析方法對(duì)葵花稈、葵花稈水解殘?jiān)蜕窀旱臒峤馓匦赃M(jìn)行了比較研究。在水解殘?jiān)臒峤馇€上，可觀察到半纖維的熱解峰。與神府煤相比，葵花稈及其水解殘?jiān)鼰峤馑铚囟容^低，相差80～100℃左右。
　　 葵花稈及其水解殘?jiān)鼰峤饨褂褪章孰S熱解終溫的升高呈現(xiàn)增加趨勢，均在500℃時(shí)達(dá)到最大值。比較葵花稈及其水解殘?jiān)臒峤猱a(chǎn)物發(fā)現(xiàn)，馬

3、來酸水解殘?jiān)慕褂褪章首罡呒s為26％，比葵花稈原樣高出5％左右。馬來酸水解殘?jiān)屠w維素酶解殘?jiān)?00℃下熱解能夠得到更多的H2和CH4氣體。
　　 神府煤熱解過程中，隨著溫度的升高，其焦油收率顯著增加，在650℃時(shí)達(dá)到最大值約為13％。CH4產(chǎn)率在500℃時(shí)達(dá)到最大值約為5.9 mL·mg-1，H2產(chǎn)率在550℃時(shí)達(dá)到最大值約為2.9 mL·mg-1。
　　 神府煤與葵花稈及其水解殘?jiān)Ｒ?guī)共熱解時(shí)，對(duì)熱解焦油收率影響不

4、大。從熱解水產(chǎn)率和煤氣收率方面看，煤與生物質(zhì)在熱解過程中產(chǎn)生了協(xié)同作用，促進(jìn)了水分和煤氣的生成。添加葵花稈原料時(shí)，促使共熱解煤氣中H2和CH4的生成量增加最多，分別提高了3.0mL·mg-1左右。
　　 神府煤與葵花稈及其水解殘?jiān)菁?jí)共熱解過程中，350℃時(shí)，煤與葵花稈之間產(chǎn)生協(xié)同作用，神府煤促進(jìn)了葵花稈熱解焦油的生成，焦油收率相較于計(jì)算值4.8％，提高到6.5％左右；500℃時(shí)，馬來酸水解殘?jiān)臒峤獍虢古c神府煤之間產(chǎn)生協(xié)同作用

5、，對(duì)神府煤熱解的促進(jìn)作用顯著，焦油收率相較于計(jì)算值5.2％，提高到11.2％左右；650℃時(shí)，馬來酸水解殘?jiān)臒峤獍虢古c神府煤半焦之間產(chǎn)生協(xié)同作用，促使共熱解焦油收率提高到5.3％，相較于計(jì)算值高出2.4％左右。
　　 神府煤與葵花稈及其水解殘?jiān)问今詈蠠峤膺^程中，從水產(chǎn)率和煤氣收率方面看，兩者產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)煤氣和水的生成起促進(jìn)作用。神府煤與馬來酸水解殘?jiān)矡峤鈺r(shí)，產(chǎn)生的H2和CH4量最大，分別比計(jì)算值提高了3.4 mL·m