富氧燃烧气氛下酸性气体对磁性生物焦脱汞性能影响

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作者 张军峰 魏书洲 +5 位作者 孙道荣 周煜明 肖日宏 熊卓 张军营 赵永椿 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期198-206,共9页

磁性生物焦已被证明是一种高效脱除单质汞(Hg^(0))的吸附剂。然而,SO_(2)、NO和HCl是富氧燃烧烟气中的酸性成分,其在磁性生物焦脱除Hg^(0)中的作用尚未确定。研究通过模拟富氧燃烧气氛实验装置,深入探讨了不同反应温度下酸性气体浓度对H... 磁性生物焦已被证明是一种高效脱除单质汞(Hg^(0))的吸附剂。然而,SO_(2)、NO和HCl是富氧燃烧烟气中的酸性成分,其在磁性生物焦脱除Hg^(0)中的作用尚未确定。研究通过模拟富氧燃烧气氛实验装置,深入探讨了不同反应温度下酸性气体浓度对Hg^(0)吸附、氧化效率的影响,以及磁性生物焦的热再生循环性能。结果表明:120℃下,体积分数为0.4%的SO_(2)可促进磁性生物焦对Hg^(0)的吸附,脱汞率达93.5%,但较高体积分数SO_(2)(>0.4%)则产生抑制作用,且少量Hg^(0)被氧化,部分缓解SO_(2)对Hg^(0)的吸附抑制;同时,NO在富氧燃烧气氛中也表现出类似的规律;气态HCl是一种重要的促进剂,在体积分数为0.02%的HCl存在下脱汞率接近100%,可抵消烟气组分带来的不利影响。然而较高温度下,SO_(2)对磁性生物焦脱汞的作用规律与120℃时相似。350℃,体积分数为1.6%的SO_(2)对Hg^(0)吸附抑制作用更强,吸附效率只有19.5%,低于Hg^(0)氧化效率,主要生成更多的C=O等含氧官能团;NO在较高温度下也表现出较强的抑制作用,随着NO浓度增加脱汞率逐渐降低,最终降至50%左右。可见,高温、高浓度SO_(2)及NO不利于磁性生物焦脱汞。此外,脱汞后失活的磁性生物焦具有优异的热再生稳定性,在450℃下热再生并循环4次后仍有80%左右的脱汞效率。 展开更多

关键词 单质汞 磁性生物焦 富氧燃烧 酸性气体 吸附效率 氧化效率

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微波辅助下生物焦对CH_4/CO_2重整的影响 被引量：2

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作者 李龙之 宋占龙 +3 位作者 马春元 王孚懋 王裕磊 闫雨昆 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期179-184,共6页

为了探讨生物焦对微波辅助下CH4/CO2重整反应的催化性能,通过改变制焦原料、调整制焦温度和原料脱灰等得到不同类型的生物焦,进而在固定床反应器上通过反应气转化率考查生物焦对重整反应的作用特性。研究表明,生物焦中金属氧化物本身对... 为了探讨生物焦对微波辅助下CH4/CO2重整反应的催化性能,通过改变制焦原料、调整制焦温度和原料脱灰等得到不同类型的生物焦,进而在固定床反应器上通过反应气转化率考查生物焦对重整反应的作用特性。研究表明,生物焦中金属氧化物本身对重整反应有催化效果,而且能够影响生物焦对微波的响应。所以,生物焦中金属氧化物的含量是影响其催化活性的决定因素。脱灰生物焦对CH4/CO2重整反应的作用效果进一步证实了上述结论。生物焦的比表面积和孔隙特性对生物焦的催化性能有一定影响。为考查添加物对生物焦催化性能的影响,将生物焦与不同物质均匀混合。结果发现,添加Na2CO3和K2CO3的生物焦强化了CO2转化,但抑制了CH4转化。MgO,CaO和NiO的添加对生物焦的催化活性有改良效果。加入SiO2的生物焦对重整反应不利。 展开更多

关键词 微波 生物焦 重整 CH4/CO2

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不同热解升温速率下制备所得生物焦的汞吸附性能 被引量：1

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作者 乔晓磊 贾里 +3 位作者 郭晋荣 张永强 樊保国 金燕 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期404-410,共7页

在管式炉中不同热解升温速率下制备了核桃壳生物焦,借助固定床反应器表征了生物焦的汞吸附性能,利用N2吸附/脱附装置和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析仪分析了生物焦的孔隙结构及表面官能团,获得了生物焦对汞的吸附机理。结果表明:在相... 在管式炉中不同热解升温速率下制备了核桃壳生物焦,借助固定床反应器表征了生物焦的汞吸附性能,利用N2吸附/脱附装置和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析仪分析了生物焦的孔隙结构及表面官能团,获得了生物焦对汞的吸附机理。结果表明:在相同吸附时间内,随着定温制备条件中热解温度和变温制备条件中热解终温的升高,生物焦对汞的吸附能力由强到弱依次为600℃、800℃、1 000℃和400℃;其中在定温制备条件下,当热解温度为600℃时,其累积汞吸附量达到最大,在300 min吸附时间内为2 942 ng/g;随着热解升温速率的升高,生物焦对汞的吸附能力先增强后减弱,当热解升温速率为10 K/min时,生物焦对汞的吸附性能最好;同时在生物焦对汞的物理吸附过程中,3~5 nm的介孔起主要作用,累积孔体积越大,累积汞吸附量越大,越利于生物焦对汞的吸附;在热解终温为600℃时,随着热解升温速率的升高,生物焦表面官能团的数量先增加后减少,与汞吸附性能实验结果一致,说明生物焦表面官能团会影响生物焦对汞的吸附性能。 展开更多

关键词 生物焦 汞 吸附 热解 升温速率

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快速热解条件下生物焦的微观特性及其单质汞吸附性能研究 被引量：4

4

作者 霍锐鹏 贾里 +3 位作者 赵蕊 乔晓磊 郑仙荣 樊保国 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1005-1012,1018,共9页

利用滴管炉对快速热解方式下制备所得生物焦进行了研究,并通过氮气吸附脱附仪和傅里叶变换红外光谱仪研究了生物焦的热解特性及微观特性,结合吸附动力学过程,进一步探究了生物焦对单质汞的吸附特性及机理。结果表明:生物焦对单质汞的吸... 利用滴管炉对快速热解方式下制备所得生物焦进行了研究,并通过氮气吸附脱附仪和傅里叶变换红外光谱仪研究了生物焦的热解特性及微观特性,结合吸附动力学过程,进一步探究了生物焦对单质汞的吸附特性及机理。结果表明:生物焦对单质汞的吸附既取决于其孔隙结构又与表面化学性质有关,由于生物质在沉降过程中因范德华力及液桥力的作用发生颗粒团聚现象,随热解温度的升高,所形成生物焦的单质汞吸附能力增强,BET比表面积增大,而表面官能团含量却下降;较低热解温区所制备的生物焦单质汞吸附过程中,化学吸附占主导地位,随热解温度的升高,化学吸附作用逐渐减弱,物理吸附是主要控速步骤。 展开更多

关键词 生物焦 单质汞 微观特性 吸附特性 快速热解 吸附动力学

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生物质热解条件对生物焦吸附性能的影响 被引量：6

5

作者 陈奎 胡小芳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期94-96,105,共4页

研究了热解终温、生物质粒径和升温速率对热解所得生物焦吸附亚甲基蓝性能的影响,并结合扫描电镜(SEM)图进行了详细分析。实验表明,热解终温为800℃时得到的生物焦吸附性能较好,孔隙材料和生物焦表面的结构烧蚀较少;生物质粒径为30～60... 研究了热解终温、生物质粒径和升温速率对热解所得生物焦吸附亚甲基蓝性能的影响,并结合扫描电镜(SEM)图进行了详细分析。实验表明,热解终温为800℃时得到的生物焦吸附性能较好,孔隙材料和生物焦表面的结构烧蚀较少;生物质粒径为30～60目时热解所得生物焦表面存在的坍塌区较60～100目的少;热解时升温速率的提高使得可燃气产率增加,20℃/min时所得的生物焦吸附性能较好。 展开更多

关键词 生物质 生物焦 活性炭 吸附

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锰铈改性铁基生物焦单质汞吸附特性研究 被引量：3

6

作者 张永强 贾里 +3 位作者 乔晓磊 郭晋荣 李泽鹏 樊保国 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期778-785,共8页

通过结合溶胶凝胶法和共沉淀法在铁基改性生物焦的基础上,引入金属锰(Mn)、铈(Ce)制得双金属改性铁基生物焦,并考察改性后生物焦的汞吸附性能。研究了改性生物焦的孔隙结构、元素价态及表面官能团,探究其改性吸附机理,并结合Arrhenius... 通过结合溶胶凝胶法和共沉淀法在铁基改性生物焦的基础上,引入金属锰(Mn)、铈(Ce)制得双金属改性铁基生物焦,并考察改性后生物焦的汞吸附性能。研究了改性生物焦的孔隙结构、元素价态及表面官能团,探究其改性吸附机理,并结合Arrhenius方程获得了改性生物焦的表观活化能。结果表明:5%Ce1%Mn-FeBC样品的汞吸附性能最佳,3h累积汞吸附量达11926ng/g;Ce不仅直接参与汞吸附反应,还以提供晶格氧的方式与其他金属协同吸附单质汞;改性后生物焦含氧官能团丰富,汞吸附能力显著提高;汞在生物焦表面吸附控速步骤是化学吸附。 展开更多

关键词 生物焦 双金属改性 汞 吸附 表观活化能

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生物焦负载金属离子对燃煤烟气中汞吸附的量子化学研究 被引量：1

7

作者 姚禹星 贾里 +3 位作者 乔晓磊 郑仙荣 樊保国 金燕 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期747-751,757,共6页

建立了负载金属离子的生物焦(WB)饱和簇模型,并采用量子化学密度泛函理论对单质汞(Hg0)在改性WB表面的吸附过程进行了研究。结果表明:金属离子可以稳定存在于WB表面;Hg0吸附在改性WB表面时,与WB表面发生化学吸附,且金属离子提升了WB对Hg... 建立了负载金属离子的生物焦(WB)饱和簇模型,并采用量子化学密度泛函理论对单质汞(Hg0)在改性WB表面的吸附过程进行了研究。结果表明:金属离子可以稳定存在于WB表面;Hg0吸附在改性WB表面时,与WB表面发生化学吸附,且金属离子提升了WB对Hg0的吸附能力。 展开更多

关键词 生物焦 Hg0 金属离子 密度泛函理论 吸附

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不同气氛条件下生物焦的热解路径及脱汞机理 被引量：3

8

作者 贾里 郭晋荣 +4 位作者 王彦霖 张永强 李泽鹏 刘丁赫 金燕 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2011-2022,共12页

针对电厂烟气中的主要成分N_(2),O_(2)和CO_(2),研究生物质在3种热解气氛条件下的热解过程,通过验证所提出的反应路径,揭示多气相组分条件下生物质的热解演变机理;在综合研究所生成生物焦的微观特性及单质汞吸附性能的基础上,利用程序... 针对电厂烟气中的主要成分N_(2),O_(2)和CO_(2),研究生物质在3种热解气氛条件下的热解过程,通过验证所提出的反应路径,揭示多气相组分条件下生物质的热解演变机理;在综合研究所生成生物焦的微观特性及单质汞吸附性能的基础上,利用程序升温脱附技术和吸附动力学揭示生物焦的单质汞吸附机理。研究结果表明:生物质在N_(2)气氛条件下的热解过程可分为3个阶段;在O_(2)条件下生物质主要有3种热解路径,且在5%~7%的O_(2)体积分数之间存在临界阈值,该体积分数范围内生物质的氧化异相反应由氧的扩散过程控制,而超出该范围后,反应由动力学控制,且反应加速进行;CO_(2)可通过Boudouard反应在750℃以后与生物焦直接发生气化反应,且随着CO_(2)体积分数升高,气化反应提前且程度加强;生物质热解过程中存在大量平行进行的一级反应,构成了明显不同的复杂反应阶段,所对应的表观活化能E在30~300 kJ/mol范围内变化;相比N2气氛热解条件,O_(2)会降低生物焦对Hg0的吸附能力;CO_(2)则会提高生物焦对Hg0的吸附能力,其中20%体积分数的CO_(2)作为热解气氛时,热解所形成的生物焦汞吸附能力最强;Hg0在吸附过程中先与生物焦表面的官能团结合,形成化学吸附;当化学吸附饱和后再进行物理吸附,通过不同方式所吸附的汞以一种混合形式赋存在生物焦表面,其中化学吸附的主要产物为Hg-OM和HgO。 展开更多

关键词 热解气氛 生物焦 汞 反应路径 吸附机理

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掺杂多元金属铁基改性生物焦再生机理研究 被引量：1

9

作者 李泽鹏 贾里 +3 位作者 刘丁赫 陈世虎 程鹏 樊保国 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4552-4562,共11页

为解决直接热解生物质制备的生物焦吸附剂脱汞效率低和无法有效循环利用的问题,将共沉淀法、溶胶凝胶法相结合制备改性生物焦,利用比表面积测试法(BET)、红外光谱分析(FT-IR)等表征方法,探究O_(2)体积分数与再生温度对再生特性的影响。... 为解决直接热解生物质制备的生物焦吸附剂脱汞效率低和无法有效循环利用的问题,将共沉淀法、溶胶凝胶法相结合制备改性生物焦,利用比表面积测试法(BET)、红外光谱分析(FT-IR)等表征方法,探究O_(2)体积分数与再生温度对再生特性的影响。研究结果表明:金属掺杂改性生物焦表面附着的掺杂金属之间存在协同作用,能够提高生物焦的氧化活性,增加生物焦的氧化位点,因此双金属改性生物焦的汞脱除特性得到显著提高,其汞脱除特性强于单金属掺杂铁基生物焦和单铁基改性生物焦;再生时当氧气体积分数为3%时,样品不会发生剧烈的燃烧反应,有利于最大限度地保留样品孔隙结构,但存在无法有效补充消耗的晶格氧及化学吸附氧的问题;当氧气体积分数提高到7%时,O_(2)与样品中的碳发生了剧烈的均相及非均相反应,导致孔隙结构坍塌,所以最佳的再生氧气体积分数为5%;再生温度400℃时无法将赋存在样品表面的汞化合物完全分解释放,影响再生效果,但再生温度太高,样品表面硅酸盐结构出现熔融状态,孔隙坍塌,活性组分被分解破坏,再生样品汞脱除特性大幅降低。因此,最佳再生条件为5%O_(2)和600℃。 展开更多

关键词 生物焦 金属掺杂改性 汞脱除 热再生

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生物焦吸附亚甲基蓝能力的ANN预测

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作者 周培培 胡小芳 陈奎 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期161-164,共4页

以不同粒径、升温速率和终温条件下生物质热解残留物制得的生物焦为研究对象,考察生物焦的吸附能力;并基于人工神经网络的基本原理建立BP神经网络,从而训练并预测不同制备工艺下生物焦对亚甲基蓝的吸附能力。结果表明,BP神经网络有较高... 以不同粒径、升温速率和终温条件下生物质热解残留物制得的生物焦为研究对象,考察生物焦的吸附能力;并基于人工神经网络的基本原理建立BP神经网络,从而训练并预测不同制备工艺下生物焦对亚甲基蓝的吸附能力。结果表明,BP神经网络有较高的预测精度,平均相对误差为3.58%,可以提前对生物焦吸附能力进行预测。 展开更多

关键词 生物焦 吸附能力 ANN 预测

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基于密度泛函的铁基改性生物焦汞吸附与再生机理

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作者 秦舒宁 樊保国 +2 位作者 贾里 范浩东 金燕 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2779-2789,共11页

为进一步探究生物焦汞吸附特性与提升生物焦汞吸附性能,采用共沉淀法制备以生物基为载体的铁基改性生物焦脱汞剂,基于密度泛函理论,结合多种表征和计算手段,通过高价金属离子、晶格氧与氧空位结合,构建了缺陷型碳环掺杂金属的铁基改性... 为进一步探究生物焦汞吸附特性与提升生物焦汞吸附性能,采用共沉淀法制备以生物基为载体的铁基改性生物焦脱汞剂,基于密度泛函理论,结合多种表征和计算手段,通过高价金属离子、晶格氧与氧空位结合,构建了缺陷型碳环掺杂金属的铁基改性生物焦分子模型,并对Hg^(0)在铁基改性生物焦表面吸附的反应路径进行研究,确定了Hg^(0)在改性生物焦表面的吸附反应活化能垒和决速步骤,进一步揭示了Hg-Fe10%-BC的反应机制和相应成键机理。在验证不同铁基负载比率失活生物焦再生可行性的基础上,揭示了失活生物焦再生反应机理,探究了反应条件和含氧官能团对吸附过程的影响机制。研究发现,Hg^(0)在铁基改性生物焦表面的吸附过程共包含扩散与吸附氧化阶段,其中Hg^(0)作为Lewis碱易与作为Lewis酸的改性生物焦发生非均相氧化反应,而HgO则为Hg^(0)吸附后的主要赋存形态;带有电子的氧空位为吸附过程的化学吸附位点,均匀分散在生物焦中的金属离子与对应氧化物中的晶格氧为反应过程中的氧化位点;含氧官能团通过自身酸碱程度进一步影响生物焦汞吸附性能;失活生物焦再生受到氧链长度增加的限制,最大汞吸附效率降至改性生物焦一次汞吸附效率的90%;定量揭示了铁基改性生物焦Hg^(0)的吸附机理与失活改性生物焦的再生机制,为脱汞方法的优化提供理论依据。 展开更多

关键词 生物焦 铁基改性 共沉淀法 缺陷型碳环 失活再生 氧化机制

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不同种类生物焦的水蒸气气化及催化气化性能研究 被引量：4

12

作者 赵丽萍 王鑫 +3 位作者 张彪 吴斯侃 王博 邓桂春 《可再生能源》 CAS 北大核心 2020年第11期1434-1439,共6页

文章以核桃壳炭、落叶松炭和椰壳活性炭为原料,在微波固定床水蒸气气化装置上考察了木质生物质的来源对生物焦的水蒸气气化性能的影响。研究结果表明:在非催化气化条件下,3种生物焦的气化反应活性顺序为落叶松炭>核桃壳炭>椰壳活... 文章以核桃壳炭、落叶松炭和椰壳活性炭为原料,在微波固定床水蒸气气化装置上考察了木质生物质的来源对生物焦的水蒸气气化性能的影响。研究结果表明:在非催化气化条件下,3种生物焦的气化反应活性顺序为落叶松炭>核桃壳炭>椰壳活性炭,比表面积最高的椰壳活性炭的水蒸气气化性能最差;在催化气化条件下,气化反应的水转化率和碳转化率大幅提高,合成气产率增加至3~5倍,氢气产率翻倍,同时气化气中合成气的占比达到92%~98%;孔道结构不是影响生物焦水蒸气气化性能的关键因素,炭结构的不规则程度可能是决定生物焦的水蒸气气化性能以及其与催化剂作用方式的重要因素之一;虽然生物焦的水蒸气气化性能因木质生物质来源(椰壳类、果壳类和林木类)的不同而有所区别,但差距较小,生物焦水蒸气气化装置对这3种木质来源的生物焦原料的适应性较强。 展开更多

关键词 生物焦 微波 水蒸气气化 合成气

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Cu-BTC基改性生物焦复合吸附剂的脱汞性能及机理

13

作者 贺玲 冯有祥 +6 位作者 余靖翔 程鹏 聂浩田 武亚文 闫祺祯 张震 贾里 《煤炭学报》 2025年第3期1747-1759,共13页

为了获得经济高效的烟气脱汞剂,基于掺杂Fe/Cu多元金属的改性生物焦与作为金属有机骨架材料(Metal-organicFrameworks,MOFs)的Cu-BTC两者均含有不饱和金属中心与含氧官能团的基础特性进行结构设计,利用原位生长法制备MOFs基改性生物焦... 为了获得经济高效的烟气脱汞剂,基于掺杂Fe/Cu多元金属的改性生物焦与作为金属有机骨架材料(Metal-organicFrameworks,MOFs)的Cu-BTC两者均含有不饱和金属中心与含氧官能团的基础特性进行结构设计,利用原位生长法制备MOFs基改性生物焦复合吸附剂。在获得样品Hg0脱除特性的基础上,针对Cu-BTC与改性生物焦以及所含各类型活性中心之间的耦合机理及协同机制进行了研究。同时在综合研究微观特性的基础上构建了复合吸附剂的分子结构单体模型,基于密度泛函理论,并利用分波态密度函数,对Hg0在复合吸附剂表面的吸附过程进行理论计算,进一步揭示深层次的脱汞机理以及关键作用机制。结果表明:Cu-BTC材料的脱汞性能优于改性生物焦,而基于2种材料进行复合所获得的Cu-BTC基改性生物焦样品脱汞性能获得了显著提升,最优负载比例为50%,对应汞脱除性能高达239.18μg/g;复合吸附剂的分子模型主要以芳香结构为主,并含有2个吡啶氮并苯,1个蒽并苯以及1个呋喃,分子式为C75H34O_(2)8N3Fe2Cu13,分子量Mr=2361.5;多元金属团簇、氧空位和碳骨架的协同作用利于活性中心的暴露,同时改性生物焦作为底物载体,可在负载于交联的MOFs骨架中提供更多的金属中心和碳骨架,进而在提升反应体系电子受体容量和传质能力的基础上,防止金属氧化物粒子在热处理过程中自聚集形成高度分散的金属中心,从而协同促进对Hg0的脱除。 展开更多

关键词 Cu-BTC 改性生物焦 复合材料 分子结构 汞脱除机理 密度泛函

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高温热解生物质焦含氧结构演变规律研究

14

作者 邹旬 刘冠男 +3 位作者 王同尧 郭利 张玉 翟明 《节能技术》 CAS 2024年第3期200-203,共4页

为更高效清洁的利用生物质能,提高生物质热化学利用效率。使用13 NMR、FTIR与量子化学计算相结合的方法从微观尺度分析了高温稻壳焦和秸秆焦的结构演化规律。实验结果表明:高温下生物质焦含氧结构演变趋于同一性。芳香边界取代处的氧含... 为更高效清洁的利用生物质能,提高生物质热化学利用效率。使用13 NMR、FTIR与量子化学计算相结合的方法从微观尺度分析了高温稻壳焦和秸秆焦的结构演化规律。实验结果表明:高温下生物质焦含氧结构演变趋于同一性。芳香边界取代处的氧含量随温度升高而下降,羧基含量略有升高,其余结构形式的氧几乎不变。设计并计算了氧接芳香族结构与热解系统中游离基团的可能反应转化路径。与游离碳相结合形成新的羧基位于芳香边界是最可能发生的,反应释放能量68.11 kJ/mol。 展开更多

关键词 高温热解 生物质焦 微观尺度 含氧结构 密度泛函理论

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生物质焦反应活性及其与拉曼光谱表征关联性研究进展

15

作者 包钲言 卢志民 +2 位作者 陈金铮 蔡坚锋 姚顺春 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期106-123,共18页

生物质能作为目前使用量最大的可再生能源形式,具有储量巨大、零碳排放、可再生及供应稳定等优点。生物质焦作为生物质能利用的重要形式,其反应活性因原料种类不同表现出巨大差异,严重阻碍了生物质能的进一步研究和利用。生物质焦的反... 生物质能作为目前使用量最大的可再生能源形式,具有储量巨大、零碳排放、可再生及供应稳定等优点。生物质焦作为生物质能利用的重要形式,其反应活性因原料种类不同表现出巨大差异,严重阻碍了生物质能的进一步研究和利用。生物质焦的反应活性主要受无机元素、织构特性及碳结构的影响。拉曼光谱作为近年来发展迅猛的碳结构表征技术,已广泛应用于生物质焦的物理、化学结构特性研究。从生物质焦拉曼光谱的特征峰位置、特征峰宽、特征峰强度比和特征峰面积等光谱参数出发,综述国内外生物质焦的碳结构,并解析了生物质焦在热化学转化中碳结构的演化规律。拉曼光谱能有效表征生物质焦的碳骨架结构,高度有序的芳香或石墨化结构会降低生物质焦的反应性。目前对生物质焦反应活性与拉曼光谱参数表征的碳骨架结构之间的相关性研究仍较少,且多聚焦在单一种类生物质,其结论普适性仍需验证。也有少量关于多种生物质原料的焦反应活性和拉曼光谱表征研究,但未给出定量的结论。介绍笔者在多种生物质原料的焦反应活性与焦的拉曼光谱指标的关联性方面的研究进展,以期为生物质燃料的反应活性后续研究提供参考。展望未来,生物质焦的拉曼光谱研究发展潜力很大,目前主要研究仍基于一阶拉曼光谱区域分析,二阶拉曼光谱未受到重视;一些前沿的拉曼光谱技术,如表面增强拉曼光谱、针尖增强拉曼光谱、相干反斯托克斯拉曼散射等,也尚未引入生物质焦的碳结构表征和反应活性研究中,未来应重点考虑。 展开更多

关键词 生物质能 生物质焦 反应活性 碳结构 拉曼光谱

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生物质焦及其特性 被引量：43

16

作者 罗凯 陈汉平 +2 位作者 王贤华 杨海平 张世红 《可再生能源》 CAS 2007年第1期17-19,22,共4页

生物质焦是生物质热解的固体产物。文章综述了生物质焦的产生机理,热解反应条件及生物质的种类、颗粒大小、灰分含量、无机物含量等原料特性对生物质焦产量的影响规律,介绍了生物质焦的物理吸附特性,燃烧、气化的化学特性以及生物质焦... 生物质焦是生物质热解的固体产物。文章综述了生物质焦的产生机理,热解反应条件及生物质的种类、颗粒大小、灰分含量、无机物含量等原料特性对生物质焦产量的影响规律,介绍了生物质焦的物理吸附特性,燃烧、气化的化学特性以及生物质焦的应用,其目的是为今后生物质焦的研究提供参考依据。 展开更多

关键词 生物质焦 产量影响 理化特性

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生物质半焦CO_2气化反应活性的实验研究 被引量：15

17

作者 张瑜 邹志祥 +2 位作者 闵凡飞 李寒旭 董众兵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期579-582,共4页

采用热分析技术中进行了麦秆半焦的CO2气化反应性试验,考察了不同的热解及气化条件对生物质半焦气化特性的影响.结果表明:生物质裂解时升温速率、保温时间、温度以及半焦气化温度对半焦反应活性均有影响.当升温速率为15℃/min时,半焦的... 采用热分析技术中进行了麦秆半焦的CO2气化反应性试验,考察了不同的热解及气化条件对生物质半焦气化特性的影响.结果表明:生物质裂解时升温速率、保温时间、温度以及半焦气化温度对半焦反应活性均有影响.当升温速率为15℃/min时,半焦的反应活性最好;随着生物质裂解温度的增大和保温时间的增加,所制备的半焦反应活性主要呈降低的趋势.随着气化温度的提高,气化反应活性增加.生物质半焦的结构有序性和碳微晶尺寸,以及炭的沉积化或乱层化是影响生物质半焦反应性的主要原因. 展开更多

关键词 生物质半焦 CO2气化 反应活性 裂解条件

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微波辐照生物质焦强化CO2重整CH4制备合成气 被引量：3

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作者 李龙之 宋占龙 +4 位作者 王孚懋 闫玉昆 刘凯 王裕磊 马春元 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1662-1667,共6页

为实现CO2重整CH4高效转化合成气,以生物质焦为催化剂和吸波介质,开展基于微波辐射的CO2重整CH4制备合成气的实验研究,主要考察反应温度、CO2与CH4摩尔比、生物质焦添加量以及水蒸汽的引入等条件对重整反应转化合成气的影响特性。研究表... 为实现CO2重整CH4高效转化合成气,以生物质焦为催化剂和吸波介质,开展基于微波辐射的CO2重整CH4制备合成气的实验研究,主要考察反应温度、CO2与CH4摩尔比、生物质焦添加量以及水蒸汽的引入等条件对重整反应转化合成气的影响特性。研究表明,提高反应温度,加大CO2与CH4摩尔比以及增加生物质焦添加量均可促进反应气向合成气转化,但对合成气品质影响不一,升高温度能够提升合成气中H2与CO的比值,而加大CO2与CH4摩尔比和增加生物质焦添加量均会降低H2与CO的比值。水蒸汽的引入强化重整反应的进行,促使合成气中氢碳比的提高。 展开更多

关键词 微波 生物质焦 重整 合成气

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煤焦与生物质焦在CO2气氛下共气化动力学模型研究 被引量：5

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作者 边文 张科达 +3 位作者 文芳 梁大明 董卫果 王鹏 《洁净煤技术》 CAS 2009年第4期38-41,共4页

总结了目前常用的煤及生物质的气化动力学模型，运用这些模型处理了2种不同配比的煤焦与生物质焦混合物的气化数据，通过比较各模型的相关性系数发现，未反应收缩核模型更适合于对混合焦的气化行为进行模拟，并求出了相应的活化能。通... 总结了目前常用的煤及生物质的气化动力学模型，运用这些模型处理了2种不同配比的煤焦与生物质焦混合物的气化数据，通过比较各模型的相关性系数发现，未反应收缩核模型更适合于对混合焦的气化行为进行模拟，并求出了相应的活化能。通过比较活化能数据发现，煤与一定比例的木屑混合时，可以相应地提高其反应活性。 展开更多

关键词 煤焦 生物质焦 二氧化碳 模型

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生物质焦焙烧还原低品位软锰矿及其动力学 被引量：4

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作者 冯雅丽 张士元 +1 位作者 李浩然 周宇照 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1482-1486,共5页

采用生物质焦和活性炭粉作还原剂,在管式炉中进行了低品位软锰矿焙烧还原对比试验.分别研究了焙烧温度、焙烧时间、生物质焦用量等条件对软锰矿还原率的影响,对焙烧产物进行了X射线衍射分析.结果表明,生物质焦在焙烧时间和还原效率上优... 采用生物质焦和活性炭粉作还原剂,在管式炉中进行了低品位软锰矿焙烧还原对比试验.分别研究了焙烧温度、焙烧时间、生物质焦用量等条件对软锰矿还原率的影响,对焙烧产物进行了X射线衍射分析.结果表明,生物质焦在焙烧时间和还原效率上优于活性炭粉;软锰矿焙烧还原依次经历Mn O2→Mn2O3→Mn3O4→Mn O过程;在焙烧温度为800℃,焙烧时间为50 min,生物质焦用量为10%时,软锰矿还原率可达98%以上,在此基础上导出了还原动力学方程,并证实还原过程由界面化学反应控制,表观活化能为43.896 k J·mol-1. 展开更多

关键词 低品位软锰矿 生物质焦 焙烧还原 机理研究 反应动力学

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