堿性木質(zhì)素與油頁(yè)巖共熱解及協(xié)同作用的研究.pdf

1、油頁(yè)巖作為當(dāng)今石油能源的補(bǔ)充能源，無(wú)論從其液相還是氣相的產(chǎn)物，都有良好的利用價(jià)值，因此油頁(yè)巖在能源中具有無(wú)可厚非的地位。堿性木質(zhì)素作為造紙工業(yè)中的副產(chǎn)品，由于其自身的利用價(jià)值未被開(kāi)發(fā)完全，導(dǎo)致被當(dāng)作廢棄物隨意排放，污染環(huán)境的同時(shí)也給人類(lèi)的健康帶來(lái)了危害。由于二者通過(guò)熱解不但可以得到豐富的輕質(zhì)氣體，也存在著有害的含芳環(huán)結(jié)構(gòu)化合物以及酚類(lèi)化合物等物質(zhì)，通過(guò)二者的共熱解意在研究其是否協(xié)同，減小有害物質(zhì)的生成，提高氣產(chǎn)率與降低焦產(chǎn)率，本文基于

2、TG-FTIR熱重紅外聯(lián)用技術(shù)，提出堿性木質(zhì)素與油頁(yè)巖共熱解方案，輔以 ICP-MS與 SEM電鏡實(shí)驗(yàn)，通過(guò)熱解過(guò)程、熱解動(dòng)力學(xué)，熱解產(chǎn)物這幾個(gè)方面來(lái)分析，并研究其協(xié)同成因。
　　通過(guò)對(duì)堿性木質(zhì)素與油頁(yè)巖二者單獨(dú)熱解與共熱解過(guò)程，研究了二者單獨(dú)熱解的特性，在共熱解的研究中，混合比對(duì)其影響要大于升溫速率的影響，通過(guò)油頁(yè)巖與堿性木質(zhì)素單獨(dú)熱失重?cái)?shù)據(jù)計(jì)算出的理論數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比，初步斷定二者的混合熱解在高溫區(qū)間發(fā)生了協(xié)同作用。

3、　　通過(guò)多種動(dòng)力學(xué)分析法對(duì)堿性木質(zhì)素與油頁(yè)巖共熱解過(guò)程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，通過(guò)單一掃描速率 Coats-Redfern積分法對(duì)三個(gè)熱解區(qū)間的混合試樣的研究中進(jìn)一步表明高溫?zé)峤鈪^(qū)間協(xié)同作用明顯，通過(guò)嘗試兩種model free法（F-W-O法、Starink法）對(duì)相同轉(zhuǎn)化率下的不同升溫速率的混合試樣進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究，表明了兩種方法均適用于二者的共熱解研究。
　　通過(guò)對(duì)共熱解中不同工況下的熱解產(chǎn)物的分析，混合比方面， CH4、CO、CO2

4、、H2O、芳環(huán)結(jié)構(gòu)化合物以及酚類(lèi)化合物的濃度在高溫?zé)峤鈪^(qū)間均有不同程度的增加，但堿性木質(zhì)素與油頁(yè)巖混合比為8:2時(shí)，濃度均為最低，驗(yàn)證了動(dòng)力學(xué)結(jié)論的抑制作用。同時(shí)混合比對(duì)8:2減少芳環(huán)結(jié)構(gòu)化合物與酚類(lèi)化合物累積產(chǎn)量具有顯著的影響。升溫速率方面，CH4、CO、芳環(huán)結(jié)構(gòu)化合物隨著升溫速率的變化，且氣體析出濃度與升溫速率成正比關(guān)系，其他產(chǎn)物均為不規(guī)律變化。升溫速率對(duì)不同熱解產(chǎn)物的累積產(chǎn)量的作用不明顯。通過(guò)氣產(chǎn)率和焦產(chǎn)率的對(duì)比，混合比的影響因素