导读:本文包含了成型炭论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:生物质,成型炭,燃烧特性,反应动力学
成型炭论文文献综述
王才威,张守玉,姚云隆,吴顺延,江锋浩[1]（2019）在《生物质成型炭燃烧特性研究》一文中研究指出使用固定床反应器对成型棉秆、成型木屑及二者混合成型生物质进行炭化实验,利用快速氧弹量热仪、热重分析仪等对生物质炭的成型质量、着火温度、燃尽温度和综合燃烧系数S进行研究。应用Coats-Redfern积分法建立其氧化反应动力学模型,分析成型炭的反应动力学参数和燃烧机理。结果表明,随着炭化温度的升高(400～600℃),成型炭的热值提高,灰分产率增加,燃烧性能变差。相同炭化温度下,棉秆成型炭的燃烧性能优于木屑成型炭,但灰分高、热值低。在木屑中掺混棉秆可有效改善成型炭的燃烧性能。燃烧动力学方面,成型生物质炭化后,其燃烧过程由内扩散阻力控制的片状燃烧反应机理变成化学反应阻力控制的球状燃烧反应机理,反应活化能增加。通过先成型再炭化制得的成型炭,其灰分产率(4.9%～9.1%,wt)和固定碳产率(67.8%～83.8%,wt)均符合欧标要求,尤其灰分产率明显低于欧标;与商用机制烧烤炭相比,该成型炭燃烧性能优,反应活化能低(18.71～41.99 kJ/mol)。(本文来源于《太阳能学报》期刊2019年07期）
李丽洁,丛宏斌,赵立欣,孟海波,霍丽丽[2]（2019）在《典型农林废弃物生物炭制备棒状成型炭工艺研究》一文中研究指出为探索经济有效的生物炭成型工艺,文章以胶黏剂种类、胶黏剂添加量、生物炭种类和原料含水量为试验因素,采用高位热值、密度、径向最大抗压应力、抗跌落强度作为评价指标开展正交试验。试验结果表明:以稻壳炭为原料,添加羟甲基纤维素,加水调制后胶黏剂含量为1.0%,原料含水量为30%时,成型炭的抗跌落强度和径向最大抗压应力最大,成型效果最好;从经济性考虑,以稻壳炭为原料,添加糯米粉、加水调制后胶黏剂含量为1.0%、原料含水量为30%为最优方案。(本文来源于《可再生能源》期刊2019年07期）
胡强[3]（2018）在《生物炭成型过程机理及成型炭的气化/还原特性研究》一文中研究指出将生物质基原料压缩成型,能有效提高其体积能量密度及机械硬度,提升其运输存储性能同时有利于后续转化利用,对于促进生物质能规模化、资源化高效应用有重要的意义。生物质热解后得到的生物炭,其物理特性、组分含量、燃料特性以及化学结构等均发生了变化,因而具有与生物质原样不同的成型过程机理及转化规律。因此,本文主要针对生物炭成型过程及成型炭的气化/还原特性进行研究,讨论成型过程参数、黏结剂等对热解炭成型的影响,阐释成型过程机理,然后对成型炭的热解气化、还原铁矿粉等转化过程中的反应特性、结构演变、反应机理等进行探究,探索成型炭的转化过程机理,为成型炭的高效应用提供理论指导。所做的研究工作主要有:以木屑为典型原料在不同温度下热解得到生物炭,然后考察成型压力、水分添加量、热解温度等对成型的影响。结果表明随着成型过程中压力及水分添加量的增加,成型炭的硬度均先升高后降低,而密度也相应地出现拐点。而随着热解温度的升高,成型炭硬度、密度等品质特性先降低而后升高,且高温成型炭品质要好于低温成型炭,当热解温度为550-650℃、成型压力为128 MPa,水分添加为30-35%时,热解成型炭体积密度较大,机械抗压强度较高且成型能耗较低,这有利于生物炭的后续存储运输利用等。亲水性官能团,生物炭粒径、木质素分别与生物炭成型后的氢键、空隙和黏结力相关,是影响不同温度生物炭成型的主要因素。选取典型的有机黏结剂(淀粉和木质素)以及无机黏结剂(Ca(OH)_2和NaOH),研究黏结剂种类和添加量对生物炭成型过程中黏弹性变化以及成型炭的机械强度、压缩能耗、燃料特性、燃烧特性等的影响。发现黏结剂的添加降低了生物炭成型能耗,提高了成型炭的机械强度,且随着黏结剂添加量的增大,保压阶段渐进模量逐渐降低,生物炭黏结得更加密实。淀粉作为黏结剂其成型炭的体积密度最小,且强度较低,能耗较高,NaOH作为黏结剂的成型炭平衡吸水量较大这将不利于生物炭的后续存储处理。添加10%木质素或Ca(OH)_2作为黏结剂,生物炭成型能耗较低,机械强度、体积能量密度明显增大,燃烧特性改善,是较好的生物燃料。为了深入研究成型对生物炭热解气化的影响,本研究首先对低温热解无黏结剂成型炭的热解及后续原位气化过程进行研究,结果显示随着低温热解温度的升高,低温热解成型炭热解后焦炭的比表面积降低、平均孔径增大,同时灰分中K含量减少,焦炭的微晶层间距(d_(002))减小而堆栈累积高度(L_C)增大,焦炭晶粒尺寸增大同时石墨化程度增加,从而导致其原位气化速率逐渐降低,反应活化能逐渐升高,且气化阻力逐渐增大。而对含KOH黏结剂的高温热解成型炭的气化过程的研究表明,随着KOH含量的升高,焦炭在热解气化过程中K的熔融、渗透作用越强,焦炭孔隙结构越发达,同时K的催化作用也越强,成型炭的气化活性增加,其气化反应速率也逐渐增大。针对生物炭在铁矿粉还原上的应用,对铁矿粉-生物炭成型块在氮气中的还原反应特性进行研究,发现随着碳铁比的降低,铁矿粉-生物炭成型块在转化过程中碳转化率升高而铁的还原程度降低,而随着反应温度的升高,碳转化率与铁的还原程度均升高。铁矿粉-生物炭成型块在氮气中的反应过程中,炭的气化过程受一维扩散控制,且反应过程中生物炭先进一步热解而保持较高的反应活性,然后炭的结构由无定形碳结构逐步去支链同时重组成环形成大环、稠环结构,然后稠环碳逐步石墨化,最终形成高石墨化低反应活性的碳结构。而铁相的还原过程受叁维扩散控制,随着还原反应的逐渐进行,铁相还原过程的活化能逐渐增大,还原反应阻力也越大。将铁矿粉-生物炭成型块在N_2/CO_2/O_2等不同的气氛中反应,结果显示成型块在不同气氛中的反应速率大小顺序为:N_2<CO_2<O_2,且随着反应活性气体浓度的增加反应速率增大。铁矿粉-生物炭成型块在CO_2/N_2气氛中反应时,而随着CO_2通入量的增加,成型块在反应过程中铁相首先被还原然后又被过量的CO_2氧化,生成Fe_3O_4,导致Fe和FeO相对含量降低。而在O_2/N_2气氛中反应时,反应初期氧气缺乏生成的CO迅速将铁矿粉部分还原产生Fe和FeO,而随着O_2的持续通入,还原态的铁被重新氧化生成Fe_2O_3或Fe_3O_4,最后当O_2与C摩尔比大于1.2时,反应体系中的固体主要是Fe_2O_3。全文的研究为生物质热解炭的成型过程工艺及黏结剂的选择提供了很好的探索,同时也为成型炭的高效转化利用提供了科学的参考。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01）
邢蕾,王慧,姜文龙,韩平,栾积毅[4]（2018）在《生物质固化制造成型炭技术探究》一文中研究指出在当今能源紧张的时代,要实现可持续发展,必须积极探索新能源。生物质就是新时期的新能源之一,研究生物质固化制造成型炭技术对于该项技术的发展进步具有重要意义,对于我国的可持续发展也具有促进作用。本文首先分析了生物质固化成型的原理和工艺,分析该技术实施的可行性,展望生物质固化技术的发展前景。(本文来源于《中国高新区》期刊2018年10期）
刘泽伟[5]（2018）在《N_2/CO_2/O_2气氛下热解气化成型松木屑制备成型炭的实验研究》一文中研究指出为了制备比表面积高、孔隙结构丰富、能量密度高、松弛密度大和耐摔强度高等高品质的成型生物质炭,本文以废弃松木屑为原料,然后选取最佳成型条件的成型松木屑在N_2/CO_2/O_2气氛下进行热解气化实验,研究结果表明:(1)松木屑成型是一个物理过程,其成型后松弛密度与耐摔强度随着压力和温度的升高而升高,当压力和温度的升高到一定程度后松木屑成型强度变化不大,考虑制备成本因素,最终确定最佳成型温度和压力分别为150℃和15MPa。(2)N_2/CO_2气氛下热解实验中,CO_2通过促进成型松木屑挥发分的析出和焦油的裂解促进其热解,增大了H_2、CH_4、CO的产量,降低了成型炭的松弛密度和耐摔强度,增加了成型炭的比表面积和孔隙结构;CO_2的引入还促进成型炭中羟基、甲基、亚甲基、碳碳双键C=C、羰基C=O、脂肪族和环醚键的C-O的断裂。CO_2促进成型松木屑热解的作用随着温度和CO_2浓度的升高而加强,在低温(400℃~600℃)和低CO_2浓度(10%~60%)下对其促进效果不是很明显,但是在高温(600℃~800℃)和高CO_2浓度(100%)下对其促进效果十分明显。从热解制备成型炭的能耗、引入的CO_2在热解过程中参与反应的转化率以及所得成型炭的物理化学特性叁方面综合考虑,得出最佳的气化CO_2浓度以及最佳的热解温度分别为10%和600℃。(3)N_2/O_2气氛下热解实验中,有氧热解可以归结是挥发分氧化、焦油氧化和炭燃烧的总和。引入的O_2可以促进挥发分的析出、焦油氧化裂解和炭燃烧,降低了成型炭的松弛密度和耐摔强度,增加了成型炭的比表面积和孔隙结构。同时,O2的增加还可以降低成型炭中的碳元素含量、提升灰分和氧元素含量占比和降低成型炭的高位热值和官能团。适当控制好热解温度和氧气含量可以减少焦油产量和提升成型炭的比表面积。综合考虑下,得出最佳的气化O_2浓度以及最佳的热解温度分别为6%和500℃。(4)在温度500℃、600℃和84%N_2/10%CO_2/6%O_2气氛下,同一温度下H_2的产率都高于其他气氛,而焦油量和成型炭中则相对减少,说明CO_2和O_2对松木屑的热解和焦油裂解的综合效果大于其他情况。此外,两种温度下,前者所得成型炭的松弛密度、耐摔强度和高位热值都高于后者;而两者的比表面积却很相近。考虑到能耗和成型炭品质,500℃更适合混合气氛热解制备成型炭。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2018-04-01）
吴顺延,张守玉,姚云隆,王才威[6]（2017）在《成型生物质高温炭化及成型炭理化性能研究》一文中研究指出分别将棉杆、木屑两种单一的生物质原料及其混合原料成型(炭化压力60 MPa)造粒,并于固定床热解炉内对成型生物质进行炭化实验,分析炭化温度(400、500和600℃)及棉杆的掺混比例对成型炭理化性能的影响。研究表明:物理特性方面,随着炭化温度的升高,生物质成型炭的表观密度和抗压强度均呈先减小后增大的趋势;相同炭化温度条件下,随着棉杆掺混比例的增加,成型炭的表观密度增大,但抗压强度呈先减小后增大的趋势;化学特性方面,随着炭化温度的升高,成型炭的热值增加,但燃烧特性变差,灰分产率增加;随着棉杆掺混比例的增加,成型炭的燃烧特性改善,但热值降低,灰分产率增加;通过先成型再炭化制得的成型炭灰分和固定碳产率均优于欧盟标准EN1860-2:2005;在炭化温度为400、500和600℃时成型生物质中至少含有20%、40%和60%的棉杆可使其燃烧特性指标优于商用烧烤炭。(本文来源于《热能动力工程》期刊2017年12期）
严伟,陈智豪,盛奎川[7]（2015）在《适宜炭化温度及时间改善生物质成型炭品质》一文中研究指出为制备品质特性较佳的成型炭块,对螺杆挤出的生物质高密度成型燃料进行炭化,试验研究了炭化温度(400、450、500、550和600℃)、升温速率(2、6和10℃/min)和保持时间(60、120和180 min)对成型炭块的工业分析成分、热值和力学强度等品质指标的影响。随着炭化温度的提高,成型炭块的炭得率、挥发分含量降低,固定碳含量提高,热值增大;炭化温度550℃时热值达到最大值,为31.04 MJ/kg,抗压强度和抗跌碎强度均较好。升温速率对成型炭块的力学性能影响较大,升温速率越小,抗压强度越大;升温速率为2℃/min时,成型炭块表面裂纹少,抗压强度达最大值,为439.8 k Pa;相应地,抗跌碎强度亦较佳,为95.5%。保持时间为120 min时成型炭块具有较高的热值29.63 MJ/kg,较大的抗压强度192.1 k Pa和较好的抗跌碎强度96.7%,过长或过短的保持时间都不利于成型炭块品质的提升。(本文来源于《农业工程学报》期刊2015年24期）
刘宇[8]（2014）在《高燃烧热值生物质成型炭的制备研究》一文中研究指出能源是人类生存的根本,随着能源枯竭和环境污染的日益严重,可再生新能源已经成为世界各国可持续发展的战略选择。我国有大量的农林剩余物,而农林剩余物作为可再生的清洁能源有利于缓解能源短缺和环境污染的现状。但是单纯的生物质燃烧利用率很低,热解炭化后能有效提高其利用率和燃烧热值。本研究以林木剩余物为主要原料,对生物质炭热解的影响因素进行单因素实验,并应用元素分析仪、TG和DTG探索热解温度、热解时间和原料含水率对生物质炭的热值、产量及燃烧特性的影响规律,优化生物质热解制备生物质炭的生产工艺；以优化后的生物质炭和造纸废液副产品木质素磺酸铵胶粘剂为原料,对生物质成型炭的成型工艺的影响因素进行单因素实验探索成型压力、成型温度和施胶配比对生物质炭的抗跌摔性、抗压性以及生物质成型炭理化性能的影响,并优化生物质成型炭的成型工艺。通过研究得到以下结论：(1)生物质炭化热解影响因素分析在生物质炭化热解的研究中,含水率在5%-25%范围内,生物质炭的热值随着原料含水率的增加而增加,当达到15%后开始逐渐下降；随着热解时间的增加而增加,在热解时间4h后开始逐渐下降；随着热解温度的增加而增加。生物质炭的产率则随着含水率增加而减少,随着热解时间的增加而减少,随着热解温度的增加而减少。生物质炭化的较优工艺为：原料含水率为10%,炭化时间3h,炭化温度400℃。(2)生物质炭化成型工艺研究在生物质炭化成型工艺的研究中,随着成型压力的增加生物质成型炭的抗跌摔性和抗压性增强；随着施胶量的增加生物质成型炭的抗跌摔性和抗压性增强；随着成型温度的增加生物质成型炭的全水分下降、灰分下降、挥发分升高、固定碳下降、密度基本不变；随着成型压力的增加生物质成型炭的全水分下降、灰分上升、挥发分下降、固定碳上升、密度增大；随着施胶量的增加生物质成型的全水分升高、灰分生高、挥发分升高、固定碳下降、密度变化不大。生物质炭成型的较优工艺为：成型压力为6MPa,成型温度为120℃,木质素磺酸铵的施胶配比为40%。(本文来源于《东北林业大学》期刊2014-04-01）
卢辛成,蒋剑春,孟中磊,孙康,谢新苹[9]（2013）在《生物质成型炭的制备及其性能研究》一文中研究指出以生物质炭粉为原料制备成型炭燃料,考察了黏结剂种类、用量以及热处理温度对成型炭性能的影响。结果表明:羧甲基纤维素用作黏结剂制备得到的成型炭性能优于以淀粉为黏结剂制备的成型炭,并且得到最优的工艺条件为黏结剂添加量为6%,在200℃下热处理1 h。测定了制备得到的成型炭的理化性能,其固定碳质量分数可达到88.95%,热值为30.6 kJ/g,强度为99.83%。(本文来源于《林产化学与工业》期刊2013年02期）
钟剑凌[10]（2011）在《用于生物柴油制备的自然成型炭基催化剂研究》一文中研究指出在酯交换法生产生物柴油的过程中,通常采用液体酸为催化剂,存在易乳化、工业废水和废渣多、环境污染大、工艺复杂等问题。炭基固体酸催化剂是一种新的固体酸催化剂,表现出较高的催化效率和稳定性,但基本都是以糖和淀粉类为原料制得的粉末材料,存在易破碎、难成型的缺点。如能以自然成型的生物质为原料,制成具有工业应用形状要求的炭基固体酸催化剂,用于生物柴油的合成,就可基本实现完全由生物材料获得生物柴油的过程,具有重要理论价值和工业应用前景。本论文选择林产废弃的圆形南酸枣核为催化剂原料,采用浓硫酸浸泡法、炭化磺化法和活化炭化磺化法叁种制备工艺,获得一系列自然成型的炭基固体酸催化剂,以酯交换反应为评价手段,探讨了制备工艺参数对催化剂机械强度、稳定性和催化性能的影响,确定较好的制备方法和制备条件。考察叁种制备方法中磺化时间,磺化温度对催化剂酸量的影响。得出浓硫酸浸泡法制备的自然成型炭基固体酸催化剂的适宜条件为在室温下浸泡硫酸10h后,加热100℃,时间为3h,催化剂酸量达到约3.4mmol/g,但是强度却只有24.9N。炭化磺化法制备的自然成型炭基固体酸催化剂的适宜条件为在炭化温度500℃,恒温时长3h,磺化温度为120℃,磺化时间为3h。催化剂酸量达到0.39mmol/g,强度达到148.2N。活化炭化磺化法制备自然成型炭基固体酸催化剂的适宜条件为在炭化温度500℃,恒温时长3h,磺化温度为100℃,磺化时间为2h。催化剂外型完整,催化剂酸量达到0.58mmol/g,强度达到150.2N。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析结果表明：叁种方法制备的炭基固体酸催化剂都是由不规则的形状无定形炭颗粒组成。热重分析(TG)结果表明,活化炭化磺化法在220℃下都具有优良的稳定性,用炭化磺化法和浓硫酸浸泡法制备的炭基固体酸催化剂在100℃下较为稳定性。红外光谱分析(TG-IR)结果表明,叁种制备方式制备的炭基固体酸催化剂磺化后的稠环分子结构上引入了磺酸基团。活化炭化磺化法和炭化磺化法制备的催化剂的机械强度和水热稳定性相当,经过72h的水热反应后,强度下降15%和13%；由于稠环分子结构上磺酸基团脱附的原因,酸量下降分别为15%和27%。采用活化炭化磺化法制备的自然成型炭基固体酸催化剂催化酯交换反应,考察反应时间,反应温度,醇/油摩尔比,催化剂的用量对生物柴油收率的影响,并由正交试验确定较优反应条件为：醇油摩尔比为10:1,反应时间为8h,反应温度为70℃,催化剂用量为7.67%(催化剂质量：大豆油质量)。此时生物柴油的收率为96.37%。最后考察了由活化炭化磺化法制备的自然成型炭基固体酸催化剂重复使用性能,由回收的催化剂的未经处理直接使用情况得知,催化剂重复使用5次后生物柴油的收率仍可达到75%左右。活化炭化磺化法制备的自然成型炭基固体酸催化剂稳定性好、对环境友好和价格低廉,表现出较好的催化活性,易回收重复利用,容易与反应体系分离。在制备生物柴油时能减少制备工艺,缩短在分离生生物柴油和催化剂时所消耗的时间和生成物的浪费,提高了生物柴油的产率。(本文来源于《北京化工大学》期刊2011-06-17）
成型炭论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为探索经济有效的生物炭成型工艺,文章以胶黏剂种类、胶黏剂添加量、生物炭种类和原料含水量为试验因素,采用高位热值、密度、径向最大抗压应力、抗跌落强度作为评价指标开展正交试验。试验结果表明:以稻壳炭为原料,添加羟甲基纤维素,加水调制后胶黏剂含量为1.0%,原料含水量为30%时,成型炭的抗跌落强度和径向最大抗压应力最大,成型效果最好;从经济性考虑,以稻壳炭为原料,添加糯米粉、加水调制后胶黏剂含量为1.0%、原料含水量为30%为最优方案。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
成型炭论文参考文献
[1].王才威,张守玉,姚云隆,吴顺延,江锋浩.生物质成型炭燃烧特性研究[J].太阳能学报.2019
[2].李丽洁,丛宏斌,赵立欣,孟海波,霍丽丽.典型农林废弃物生物炭制备棒状成型炭工艺研究[J].可再生能源.2019
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