表
4
不同热解温度下热解炭的特性分析
Table 4
Proximate and ultimate analysis of coke from different pyrolysis temperature
(
单位
: %)
温度
Π℃
M
A
V
FC
Q
Π
kJ
・
kg
- 1
[ C]
[ H]
[O ]
[N ]
[ S]
400
6. 50
7. 24
28. 02
54. 93
21742
63. 88
2. 75
16. 19
0. 09
0. 04
500
6. 97
7. 83
22. 06
63. 15
22035
66. 27
2. 77
17. 62
0. 30
0. 12
600
7. 35
8. 78
12. 08
71. 79
23744
72. 53
1. 69
10. 31
0. 35
0. 13
700
5. 75
10. 09
6. 76
77. 40
27968
80. 16
1. 28
4. 15
0. 20
0. 09
减少 ,热解气产量增加 ;热解油在热解温度 500 ℃时
产量最大 ,达到 38 % ,高于 500 ℃以后 ,热解油产量
下降 。试验测得反应产物的总质量大约占反应物料
的 92 %～97 %。
图
3
不同热解温度下流化床热解产物质量分布
Fig. 3
Mass distribution of pyrolysis
produces from fluidized beds at different temperature
热解气中携带的水蒸气难以准确测量 。本试验
利用热解气出口温度以及此温度下饱和水蒸气浓度
(参考饱和空气中水蒸气浓度) 估算近似值 ,所以会
有些误差 。
本试验与固定床木屑热解试验
[ 8 ]
不同 ,由于流
化床中传热传质速率比固定床中高出许多 ,使热解
反应进行得更加迅速且充分 ,从而生成较少的热解
炭 ,更多的热解气 。本试验与流化床木粉热解液化
试验
[ 9 ]
也有较大差异 ,试验物料比木粉大得多 ,热解
油析出时受到表层热解炭的催化裂解 ,本试验中热
解油产量相对较少而热解气产量相对较多 。
3. 2 热解炭特性分析
热解温度对热解炭的性质影响比较明显 ,热解
温度越高 ,热解反应进行得越充分 。如表 4 所示 ,随
温度增加 ,热解炭挥发分降低 、
固定碳增加 、
氧元素
含量降低 、
其发热量也随之提高 。
3. 3 热解油特性分析
不同热解温度下的热解油外观差异非常明显 ,
如图 4 所示 。400 ℃的热解油为粘稠状黑色液体 ,随
着热解温度的增加 ,热解油变得清澈且流动性增强 。
热解油的亲水性很强 ,且热稳定性很差 ,在 200
～300 ℃受热急剧裂解 。为避免热解油裂解或者挥
发 ,采用硅胶干燥皿进行干燥 ,并由此测量热解油中
水分含量 。由于热解油亲水性很强且易挥发 ,所以
水分测量值可能会有所偏差 。热解油特性分析如表
5 所示 。
图
4
不同热解温度下的热解油
Fig. 4
Tar from different pyrolysis temperature
表
5
不同热解温度下热解油的特性分析
Table 5
Characteristics of tar from different pyrolysis temperature
项目
400
℃
500
℃
600
℃
700
℃
含水率
Π
%
Q
Π
kJ
・
kg
- 1
17. 84
11738
23. 64
12015
36. 01
8606
36. 69
7361
热解油的成分非常复杂 ,主要物质有乙酸 、
丙醇
醛 、
1 ,4
22 丁醛、乙醇酸乙酸脂、苯酚、烯醛类以及大
分子含氧有机物等 。
3. 4 热解气特性分析
为便于分析 ,热解气特性分析时忽略 N
2
影响 ,
如图 5 、
图 6 所示 。热解气产量随温度增加而线性
增加 。热解气热值 500 ℃时最低 ,600 ℃时最高 ;这是
由于 500 ℃时热解油与 CO
2
大量生成 ,降低了热解
气热值 ;500～600 ℃时 ,热解油大量热解 ,热解气热
值急剧升高 ; 600～700 ℃时 , CO
2
、
CO 、
H
2
等大量生
成 ,热解气产量进一步升高 ,而热解气热值则有所降
7
期
肖 刚等
:
城市生活垃圾中废弃木料流化床热解气化试验研究
641