燃料化学学报
燃料化學學報
연료화학학보
JOURNAL OF FUEL CHEMISTRY AND TECHNOLOGY
2013年
10期
1184-1190
,共7页
生物质燃烧%碳烟%物化特性%生成机理
生物質燃燒%碳煙%物化特性%生成機理
생물질연소%탄연%물화특성%생성궤리
biomass buring%soot%physicochemical properties%formation mechanics
以棉花秸秆和木屑为研究对象,设定不同的燃烧工况,在管式炉中进行燃烧并采集碳烟物质,采用TEM、EDS、GC-MS等检测方法对生物质燃烧过程中生成碳烟的物化特性进行研究,并根据检测结果对碳烟生成机理进行分析和推测.检测及分析结果表明,碳烟颗粒典型形貌有胶囊状、球状、链状、网状等.燃烧工况影响燃烧过程使碳烟颗粒表现出不同的微观形貌.碳烟生长过程中伴随着颗粒的碰撞和凝并,形成形貌复杂的链状或网状颗粒聚团.生物质燃烧中碳烟主要由纤维素热裂解生成,成分包括糠醛类、酚类、醛类、呋喃、烷烃、烯烃等含碳化合物.推测碳烟生成机理为,在生物质燃烧过程中,纤维素发生化学键的断裂与重排,生成CO、CO2和残炭分子碎片等,而残余碳基再通过重整、脱水、碳化、断键等反应生成各种醛类、酮类等产物,醛类、酮类化合物之间通过缩聚、环化反应生成苯环结构,再进一步转化为苯酚、甲苯等化合物.
以棉花秸稈和木屑為研究對象,設定不同的燃燒工況,在管式爐中進行燃燒併採集碳煙物質,採用TEM、EDS、GC-MS等檢測方法對生物質燃燒過程中生成碳煙的物化特性進行研究,併根據檢測結果對碳煙生成機理進行分析和推測.檢測及分析結果錶明,碳煙顆粒典型形貌有膠囊狀、毬狀、鏈狀、網狀等.燃燒工況影響燃燒過程使碳煙顆粒錶現齣不同的微觀形貌.碳煙生長過程中伴隨著顆粒的踫撞和凝併,形成形貌複雜的鏈狀或網狀顆粒聚糰.生物質燃燒中碳煙主要由纖維素熱裂解生成,成分包括糠醛類、酚類、醛類、呋喃、烷烴、烯烴等含碳化閤物.推測碳煙生成機理為,在生物質燃燒過程中,纖維素髮生化學鍵的斷裂與重排,生成CO、CO2和殘炭分子碎片等,而殘餘碳基再通過重整、脫水、碳化、斷鍵等反應生成各種醛類、酮類等產物,醛類、酮類化閤物之間通過縮聚、環化反應生成苯環結構,再進一步轉化為苯酚、甲苯等化閤物.
이면화갈간화목설위연구대상,설정불동적연소공황,재관식로중진행연소병채집탄연물질,채용TEM、EDS、GC-MS등검측방법대생물질연소과정중생성탄연적물화특성진행연구,병근거검측결과대탄연생성궤리진행분석화추측.검측급분석결과표명,탄연과립전형형모유효낭상、구상、련상、망상등.연소공황영향연소과정사탄연과립표현출불동적미관형모.탄연생장과정중반수착과립적팽당화응병,형성형모복잡적련상혹망상과립취단.생물질연소중탄연주요유섬유소열렬해생성,성분포괄강철류、분류、철류、부남、완경、희경등함탄화합물.추측탄연생성궤리위,재생물질연소과정중,섬유소발생화학건적단렬여중배,생성CO、CO2화잔탄분자쇄편등,이잔여탄기재통과중정、탈수、탄화、단건등반응생성각충철류、동류등산물,철류、동류화합물지간통과축취、배화반응생성분배결구,재진일보전화위분분、갑분등화합물.