環境汚染物質の防除機能を兼ね備えたバイオコールの燃焼および環境汚染物質生成特性

具有环境污染物治理功能的生物煤燃烧及环境污染物生成特性

基本信息

批准号：
06750792
负责人：
成瀬一郎
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

石炭と植物質(バイオマス)を混合・高圧成形した複合燃料であるバイオコールに着目し、その燃焼特性および環境汚染物質の生成・消滅特性を実験的に解明した。実験は、まず、バイオコールの熱物性、工業および元素分析、比表面積測定、表面および断面構造観察を行った上で、バッチ式電気加熱炉を用い、燃焼特性ならびに環境汚染物質生成特性に及ぼす炭種、バイオマスの種類、炉壁温度などの影響を詳細に検討した。燃焼特性に関しては、燃焼時の質量変化とともに燃焼過程中のバイオコールの粒子構造変化から燃焼過程をモデル化した。一方環境汚染物質生成特性に関しては、NOおよびSO_2濃度の経時変化を測定した。さらに、このバイオコールに自己脱硫機能を持たせるため、脱硫剤として石灰石を混入することによって、燃焼時に生成するSO_2の防除機能を付加したバイオコールも試作し、燃焼時のSO_2の低減特性を明らかにした。結果として、炭種ならびにバイオマス種を変化させても基本的な燃焼特性は変化せず、燃焼初期にバイオマスの燃焼と石炭中の揮発分燃焼が生じ、その後、残存固定炭素の燃焼が生じる。燃焼過程中の質量変化特性より、本実験条件下においてバイオコールは化学反応律速で燃焼が進行する。一方、バイオコール燃焼時の環境汚染物質の生成特性、とりわけNOおよびSO_2の生成特性に関しては、炭種に依存はするがバイオマスを添加してもその排出総量に変化は認められない。また、揮発分燃焼時にNOおよびSO_2とも急激に生成される。バイオマス添加の影響は、揮発分燃焼初期の粒子温度上昇により、その期間にNOおよびSO_2濃度が若干増加する。自己脱硫機能を付加したバイオコールを燃焼させたところ、揮発分燃焼期間では石灰石の焼成反応が生じる時間遅れ分脱硫性能は劣るが、その後は石灰石による脱硫反応によりSO_2濃度は減少する。

我们以生物煤这种煤与植物物质（生物质）混合并在高压下成型的复合燃料为对象，通过实验阐明了其燃烧特性以及环境污染物的产生和消失特征。实验首先对生物煤进行热物理性质、工业和元素分析、比表面积测量以及表面和截面结构观察，然后使用间歇式电加热炉研究木炭对燃烧特性和环境污染物的影响详细研究了品种、生物质类型、炉壁温度等的影响。关于燃烧特性，根据燃烧过程中质量的变化和燃烧过程中生物煤颗粒结构的变化对燃烧过程进行建模。关于环境污染物的产生特征，我们测量了NO和SO_2浓度随时间的变化。此外，为了赋予这种生物煤自脱硫功能，我们混合了石灰石作为脱硫剂，制作了一种添加了防止燃烧过程中产生SO_2功能的原型生物煤，并阐明了燃烧过程中SO_2的还原特性。因此，即使改变煤和生物质的种类，其基本燃烧特性也不会改变，在燃烧开始时发生生物质和煤中挥发分的燃烧，随后是剩余固定物质的燃烧。碳。根据燃烧过程中的质量变化特征，本实验条件下生物质煤的燃烧发生限速化学反应。另一方面，关于生物煤燃烧过程中环境污染物的产生特征，特别是NO和SO_2的产生特征，虽然取决于煤种，但即使添加生物质，排放总量也没有变化。此外，挥发分燃烧过程中也会快速产生NO和SO_2。添加生物质的效果是由于挥发性燃烧初期颗粒温度升高，在此期间NO和SO_2浓度略有增加。具有自脱硫功能的生物煤燃烧时，由于挥发分燃烧期间石灰石的煅烧反应发生时间滞后，脱硫性能较差，但此后由于生物煤的脱硫反应，SO_2浓度下降。石灰石。