制浆黑液燃烧特性实验研究进展

发布时间：2021-09-08 12:08

　　国内外学者对制浆黑液的燃烧特性进行了大量研究,取得了一系列研究成果,但这些成果大都侧重于对黑液某个方面的燃烧特性,缺少系统和全面的研究分析。本文通过分析和梳理黑液液滴燃烧实验的研究成果,对黑液膨胀特性、燃烧过程、热解特性、烟雾生成机理和碱灰沉积特性等进行了介绍,较全面阐释了黑液燃烧的化学反应机理。 

【文章来源】：中国造纸. 2020,39(09)北大核心

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【部分图文】：

黑液液滴燃烧的反应数据

携带流反应器被广泛应用于单个液滴燃烧特性的实验研究，但是由于反应器太短，并不能模拟液滴燃烧全过程，具有较大的局限性，Andrej[18]对携带流反应器进行了改良，如图5所示。反应器包括4个短的测量部分（15 cm）和3个不锈钢制造的长的加热部分（91 cm），加热段外有保温材料；测量部分设置直径5 cm测孔，用于观测和放置热电偶；加热段为空腔管道，保证液滴自由下落的燃烧反应停留时间，通过高速摄像机拍摄反应过程中粒径变化等数据。图5 改良携带流反应器

图4 夹层携带流反应器黑液液滴在燃烧过程中体积会膨胀，变成多孔隙的蜂窝状颗粒，增加了比表面积，对燃烧有重要影响。容积膨胀指数（SVI,Swelling Volume Index）是表征黑液液滴燃烧过程中膨胀特性的参数，是指燃烧过程中液滴的体积同原始液滴质量的比值，以m L/g表示。研究发现，阔叶木制浆黑液比针叶木制浆黑液的液滴膨胀特性更好[19]。黑液液滴SVI受松节油和皂化物含量、无机物含量、p H值的影响[20-21]。黑液中木素和糖酸质量比为1∶1时SVI最大，大分子的木素会降低黑液滴液SVI[22]。SVI还受炉膛温度和气氛影响，温度越高或者O2浓度越高，液滴颗粒SVI越小[23]。制浆工艺对SVI也有影响，碱法制浆黑液滴液的SVI大于亚硫酸盐法制浆黑液[24]。热解反应中黑液液滴SVI还受到压力的影响，在压力0.1～2.0 MPa范围内呈指数减小；压力小于0.5 MPa时，压力的影响更明显[25]。黑液中木素含量越低，液滴SVI越小，而液滴总燃尽时间先增加后降低[26]。汪苹等人[27]提出了一种黑液等温膨胀体积指数的测量方法，该测定方法简单迅速，重复性好，变异系数为0.00815，可广泛用于黑液液滴SVI的测量。郭文亮等人[28]应用汪苹的测量方法对化机浆黑液的膨胀特性做了实验研究，获得了较为理想的结果。

【参考文献】：
期刊论文
[1]化机浆废液等温膨胀体积指数测定方法研究[J]. 郭文亮,施英乔,邓拥军,丁来保,房桂干.  中华纸业. 2014(14)
[2]基于热重红外的硫酸盐法黑液热解特性分析[J]. 刘超,武书彬,戴涛.  林产化学与工业. 2014(03)
[3]黑液与石油焦共热解及其产物特性研究[J]. 王贵金,郭大亮,袁洪友,周肇秋,阴秀丽,吴创之.  燃料化学学报. 2014(05)
[4]碱木质素、聚糖和LCC组分对黑液热解产物特性的影响[J]. 郭大亮,袁洪友,阴秀丽,武书彬,吴创之.  工程热物理学报. 2014(03)
[5]首台APMP制浆废液碱回收锅炉的设计与运行[J]. 史建波,魏君.  中国造纸. 2012(09)
[6]大型碱回收燃烧工段节能环保技术[J]. 王大伟.  中国造纸. 2012(08)
[7]武锅特锅公司碱回收锅炉的结构和发展趋势[J]. 史建波,王大伟,王子健.  中国造纸. 2010(09)
[8]黑液水煤浆燃烧试验研究[J]. 兰泽全,曹欣玉,刘建忠,程军.  热能动力工程. 2008(01)
[9]黑液的热失重特性及其动力学分析[J]. 武书彬,谭扬,郭伊丽,刘江燕.  华南理工大学学报(自然科学版). 2007(06)
[10]黑液水煤浆的燃烧和污染排放特性研究[J]. 李志,曹欣玉,王凤寅,俞海淼,周俊虎,周志军,岑可法.  环境科学学报. 2005(05)

博士论文
[1]麦草碱法制浆黑液热解气化特性与产物形成规律研究[D]. 郭大亮.华南理工大学 2012



本文编号：3390759