外文翻译--麦秸燃烧和二氧化碳气化的加压热重分析反应.docVIP

麦秸燃烧和二氧化碳气化的加压热重分析反应研究 Ole rathmann and Jytte B lllerup Riso 国家实验室燃烧研究所 DK-400 Rodkide,DENMARK 关键词：麦秸生物质，加压，气化反应 摘要 由于生物质如麦秸等是一种用于先进加压发电厂且不排放二氧化碳的相关燃料，因此生物燃料的特性正在引起人们的关注。在这项研究中，通过等温热量分析，将研究研磨成粉的麦秸在加压到40巴的情况下的燃烧和二氧化碳气化反应，得到的结果将和一种典型的亚烟煤进行比较。最近，已建成的卧式加压热量分析仪器投入使用，它可在1200℃，45巴的操作条件下工作。在这项研究中，湿度和特定压力对反应物氧气和二氧化碳各自的影响是很明显的。因为气化反应也有一氧化碳的抑制作用，所以，具体的总压力作用不能被观测到。还有对使用未完全研磨成粉的秸秆片的研究。 介绍 生物燃料用于发电和提供热量有许多好处，其中最明显的是不产生二氧化碳和节约将用尽的化石燃料。此外，在丹麦，国家立法去推动使用当地可利用的生物质，如废弃木材、秸秆等。鉴于将来，生物质燃料的特性研究将与它的燃烧和气化相关，为高效率的加压类电厂服务，如IGCC。因此，在斯堪的纳维亚和其他地方，研究团队已经在各自的国家行动起来，研究生物质燃料的相关特性，主要问题是气压、温度和气体混合物对反应效率的影响。 利用大样品垂直加压热量分析仪器，人们已经研究了特别是木材、秸秆和黑色液炭在适度反应率下的气化反应。布莱克德和瑞瑟福特（1985）研究木材、纤维素和木质素在温度达到800℃、气压在1到40巴的情况下的高温分解。莫莱等人（1993）研究在充满蒸汽条件下，木炭、炭和黑色液炭的气化反应，以及把它与煤和褐煤进行比较。但怀特等人（1993b）研究质地粗糙的压制木材和泥炭在850℃、1-20巴条件下的高温分解和炭汽化为二氧化碳的气化反。施特劳斯等人（1993）研究了在充满蒸汽、750－950℃1993）研究了黑色液炭，它上关于在650－800℃1－30４APAS项目中的埃斯和埃克拉特的帮助，它也得到丹麦能源部的支持。 实验 燃料样品是从丹麦发电站或直接供热站得到的普通使用的麦秸。所有秸秆被粉末，秸秆样品的颗粒直径小于0.2㎜7分钟900℃的高温分解热实验，且在常压和无氧气进条件下，得到粉末秸秆炭、秸秆节点块、秸秆节点和颗粒。在表１K2O和P2O5。 PTGA仪用于这项研究，它是一种杜邦卧式热量分析仪的改进型，最近在RISO建成。燃料样品被放在一个直径１㎝351的器皿中。压力和流控制通过许多阀和流控制操作。测试气体从惰性气体氮气或预先混合好的气体中选择，通过填充器把测试气体送到反应试管的尾部，通过加热测试气体去控制温度。在测试试管中，一种气体对应一种反应速率，在1000℃、1厘米每秒时被看作转换时间,在样品状态，混合气体的转换时间大约是100s。平衡系统是来自杜邦公司的部件，且反应试管炉子和所有外部系统都是新的。PTGA仪能在45巴和1200℃条件下工作。样品可加到150㎎5-10g。数据资料每2s记录1次。 高温分解实验在一种惰性测试气体和变化的温度下进行。燃烧和气化反应实验在等温情况下进行，温度的控制通过采用惰性气体来控制，它可采用氮气、氧气或氮气、二氧化碳和一氧化碳的混合气体。能够测得最大转化率，它由测试气体的转换时间和反应物到样品的最大扩散速率及样品的最大扩散速率设定。试验重量信号通过浮力和平衡臂长度延伸可以补偿，它在标准化测试基础上进行。对于反应实验，重量补偿之后，X和R有一个变化： (1) (2) 在干燥无灰基的条件下，mc和mc0是瞬时和初始各自的炭量。 每一个实验具有各自的特征：反应转化到50%时，R0.5和随X变化的变值R。X是一个约数,用来表达每个反应类型,它被一个标准化的反应式f(x)（当x=0.5时标准值取0.1）表示。一定的反应度对应一个估计的反应时间，它可通过下面式子算得： (3) 结论 少部分高 温分解实验用原始的粉末秸秆样品在温度为150-1000℃的范围内进行，可以看到热效率和压力的影响。气压在20巴，热速率为10℃/min、30℃/min或50℃/min时，对炭产量没有影响。当热速率为30℃/min时，炭产量有些许增长：1.5巴、20巴、40巴对应的炭增量为15%、20%和22%（±2.5%），最大的高温分解率发生在一个狭小的范围内：342-355℃。为了明确压力对炭产量的影响，更多的精确的实验结果是必须的。如这些结果表明的那样：常压下，高温分解对炭产量毫无影响。 燃烧反应在温度为300-410℃间，压强为1.5巴-40巴间，同时氧气在0.08-0.8间测量时，