第1章 解耦热化学转化方法 1
1.1 热化学转化方法与技术概述 1
1.1.1 燃料热解 1
1.1.2 燃料气化 2
1.1.3 燃料燃烧 4
1.2 热化学转化中的化学反应网络 4
1.2.1 热转化过程中的化学反应 4
1.2.2 热转化中反应链与反应网络 6
1.2.3 热转化中产物与反应相互作用 9
1.3 热转化中的解耦原理与方法 12
1.4 反应解耦与多尺度反应调控 15
1.5 解耦思想及方法的发展历程 17
1.6 典型解耦热化学转化技术 19
1.7 本章小结 24
参考文献 25
第2章 焦煤分级调湿预处理 30
2.1 煤焦化工艺流程与过程特性 30
2.1.1 煤焦化工艺流程简介 30
2.1.2 节能与减排潜力分析 31
2.2 焦煤预处理技术方法概述 32
2.2.1 焦煤预热轻解（热预处理）技术 33
2.2.2 焦煤调湿技术 33
2.3 焦煤预热调湿技术现状 34
2.3.1 间接换热型煤调湿技术 34
2.3.2 流化床直接换热型煤调湿技术 35
2.3.3 功能复合型煤调湿技术 37
2.4 流化床分级预热调湿原理与基础 37
2.4.1 流化床分级调湿原理与新工艺 37
2.4.2 宽粒度分布焦煤的分级特性 40
2.4.3 煤预热调湿动力学 49
2.5 复合床分级预热调湿技术中试与放大 54
2.5.1 5t/h复合床分级预热调湿中试技术 54
2.5.2 典型运行结果 56
2.6 本章小结 65
参考文献 66
符号说明 66
第3章 煤炭拔头工艺及其多联产系统 68
3.1 煤热解联产技术现状 68
3.1.1 煤分级利用的意义 68
3.1.2 煤热解技术发展现状 70
3.1.3 煤拔头工艺的提出及关键技术 76
3.2 煤拔头工艺的基础研究 79
3.2.1 煤拔头工艺参数对产物分配的影响 79
3.2.2 煤拔头焦油加工与精制 93
3.2.3 煤拔头半焦的燃烧特性 98
3.3 基于煤拔头工艺的多联产系统 108
3.3.1 下行床煤拔头小试研究 108
3.3.2 循环流化床锅炉耦合煤拔头工艺的中试研究 110
3.3.3 煤拔头多联产系统的发展 112
3.4 新型固体热载体反应器研究 118
3.4.1 内构件移动床固体热载体工艺 118
3.4.2 可行性研究实验装置和方法 119
3.4.3 结果与讨论 122
3.5 本章小结 125
参考文献 126
第4章 工业纤维素残渣多孔炭一体化制备 130
4.1 工业纤维素残渣资源及利用现状 130
4.1.1 工业纤维素残渣资源 130
4.1.2 工业纤维素残渣利用技术现状 132
4.2 生物多孔炭制备技术与发展状况 134
4.2.1 典型生物多孔炭制备技术及装备 134
4.2.2 一体化连续制备多孔炭工艺 137
4.3 工业纤维素残渣炭化活化基础 138
4.3.1 实验装置与研究方法 138
4.3.2 白酒糟物理活化制备多孔炭 141
4.3.3 白酒糟化学活化制备多孔炭 151
4.3.4 碱处理脱灰与扩孔 163
4.3.5 利用高硅生物质灰的多孔炭成型 173
4.3.6 不同纤维素原料制备多孔炭 179
4.4 工业纤维素残渣多孔炭一体化工艺中试 186
4.4.1 中试流程设计 186
4.4.2 典型运行结果 195
4.5 工业纤维素残渣多孔炭应用 199
4.5.1 含酚废水吸附降低COD特性 200
4.5.2 噻吩类化合物吸附特性 202
4.5.3 低浓度NO吸附脱除性能研究 203
4.6 本章小结 206
参考文献 207
第5章 煤与生物质双流化床气化 211
5.1 双流化床气化技术原理与进展 211
5.2 双流化床气化技术工艺优化 215
5.2.1 双床反应器组合方式选择 215
5.2.2 双流化床气化流程模拟 222
5.3 生物质双流化床气化 227
5.3.1 高水分生物质脱水 227
5.3.2 气化条件优化 239
5.3.3 Ca基床料的作用 247
5.3.4 负载Ca燃料气化特性 254
5.4 煤双流化床气化 260
5.4.1 气化反应基础 260
5.4.2 中试试验研究 265
5.4.3 TIGARR技术进展 272
5.5 两段双流化床气化 273
5.5.1 两段双流化床气化原理 273
5.5.2 两段双流化床气化性能 275
5.6 本章小结 279
参考文献 280
符号说明 284
第6章 煤炭双流化床热解气化 285
6.1 气化副产焦油技术研发现状 285
6.1.1 鲁奇气化炉 285
6.1.2 日本ECOPRO技术 289
6.2 煤炭双床热解气化技术 291
6.2.1 技术原理 291
6.2.2 流程模拟与可行性分析 294
6.3 固体热载体流化床煤热解基础 302
6.3.1 实验与分析方法 302
6.3.2 热解条件优化 306
6.3.3 煤灰热载体对热解的影响 313
6.3.4 热解气氛对热解产物的影响 317
6.3.5 水蒸气对热解的影响 323
6.4 流化床热解半焦气化特性 325
6.4.1 原料制备与实验方法 325
6.4.2 半焦的CO2气化反应动力学 326
6.4.3 半焦水蒸气气化反应动力学 330
6.5 煤炭双流化床热解气化中试 335
6.5.1 中试流程概要 335
6.5.2 典型运行结果 338
6.5.3 元素迁移与酚水回用 341
6.6 本章小结 344
参考文献 345
第7章 煤与生物质低焦油两段气化 349
7.1 气化过程焦油控制技术概述 349
7.1.1 焦油的生成、性质和危害 349
7.1.2 焦油脱除技术介绍 350
7.2 典型低焦油两段气化技术进展 353
7.2.1 加拿大萨斯克彻温大学两段气化技术 353
7.2.2 韩国首尔大学开发的两段气化技术 353
7.2.3 东京工业大学开发的生物质两段气化技术 354
7.2.4 丹麦科技大学开发的两段气化技术 355
7.2.5 上海交通大学开发的两段气化工艺 355
7.3 流化床热解两段气化基础 357
7.3.1 流化床热解两段气化原理及其特点 357
7.3.2 高温有氧流化床煤热解特性 359
7.3.3 煤两段气化焦油脱除 370
7.3.4 生物质两段气化的焦油脱除 380
7.3.5 煤半焦气化动力学 389
7.4 煤炭两段气化技术中试 392
7.4.1 中试装置概要 392
7.4.2 中试运行过程中炉内的温度和压力变化情况 394
7.4.3 典型运行结果 396
7.5 本章小结 401
参考文献 401
第8章 煤炭低NOx解耦燃烧 406
8.1 中小型燃煤锅炉低NOx燃烧技术发展现状 406
8.1.1 低氧燃烧技术 409
8.1.2 烟气再循环燃烧技术 409
8.1.3 空气分级燃烧技术 410
8.1.4 燃料再燃烧技术 411
8.1.5 煤炭低NOx解耦燃烧技术 413
8.2 煤炭解耦燃烧降低NOx排放机理 415
8.2.1 实验装置和实验方法 416
8.2.2 惰性气氛下焦炭对NO的还原 423
8.2.3 燃烧过程中焦炭对NO的还原 424
8.2.4 燃烧过程中焦炭对燃煤烟气中NO的还原 427
8.2.5 热解气燃烧对NO的还原 428
8.2.6 解耦燃烧降低NOx的机理 431
8.3 燃烧方式与煤种对降低NOx排放的作用 432
8.3.1 实验装置和实验方法 433
8.3.2 不同燃烧方式降低NOx排放的效果 436
8.3.3 煤种对降低NOx排放的影响 439
8.3.4 热解气化气再燃降低NOx排放的最佳条件 439
8.4 循环流化床煤炭解耦燃烧 441
8.4.1 实验装置和实验方法 442
8.4.2 循环流化床煤炭传统燃烧 447
8.4.3 循环流化床煤炭先热解后燃烧 450
8.4.4 循环流化床煤炭解耦燃烧 455
8.4.5 循环流化床三种燃烧方式污染物排放比较 460
8.5 煤炭解耦燃烧技术的应用与锅炉放大 462
8.5.1 小型煤炭解耦燃烧层燃锅炉的应用 462
8.5.2 煤炭解耦燃烧层燃锅炉的试制与放大 463
8.5.3 基于解耦燃烧原理对链条锅炉的技术改造 468
8.5.4 煤粉解耦燃烧技术开发 473
8.6 本章小结 481
参考文献 483
第9章 生物质低NOx解耦燃烧 489
9.1 生物质低NOx燃烧技术现状 489
9.1.1 高氮生物质燃烧特性 490
9.1.2 生物质低N燃烧技术 491
9.1.3 生物质低NOx解耦燃烧 494
9.2 农村生物质低NOx解耦层燃基础 496
9.2.1 生物质半焦还原NOx基础 498
9.2.2 层燃解耦燃烧低NOx效果 504
9.2.3 半焦还原NOx动力学 511
9.3 工业生物质循环流化床解耦燃烧基础 516
9.3.1 高水高N生物质热解基础 516
9.3.2 循环流化床解耦燃烧降低NOx效果 525
9.3.3 挥发分再燃还原NOx机理 526
9.4 农村生物质小型解耦层燃炉 530
9.4.1 小型层燃炉设计 530
9.4.2 燃烧炉结构优化 532
9.4.3 解耦燃烧低NOx效果验证 546
9.5 工业生物质循环流化床解耦燃烧中试 549
9.5.1 工艺过程模拟与技术可行性 549
9.5.2 循环流化床解耦中试流程 550
9.5.3 典型运行结果 552
9.5.4 生物质燃烧灰肥料化利用 557
9.5.5 循环流化床解耦燃烧工业示范 567
9.6 本章小结 571
参考文献 572
第10章 等温微分气固反应分析 577
10.1 气固反应分析方法与仪器现状 577
10.1.1 气固反应分析仪及应用现状 577
10.1.2 典型程序升温方法及仪器分析 580
10.1.3 微型流化床反应分析仪提出 582
10.2 气固反应动力学理论与方法 584
10.3 等温微分反应分析实现方法 586
10.3.1 传统等温反应分析方法 586
10.3.2 微型流化床等温微分反应分析方法 587
10.4 微型流化床反应器特性及分析仪研制 588
10.4.1 微型流化床反应器中气固流化特性 588
10.4.2 微型流化床中气体返混特性 593
10.4.3 瞬态供样固固混合研究 601
10.4.4 等温微分热分析动力学数据求算 610
10.4.5 微型流化床反应分析仪研制历程与功能指标 611
10.5 微型流化床反应分析特性 614
10.5.1 快速升温 614
10.5.2 低扩散抑制 615
10.5.3 等温微分 616
10.5.4 快速直接反应 617
10.6 微型流化床反应分析在燃料热转化中的应用 619
10.6.1 生物质热解产物分布与动力学 619
10.6.2 煤热解反应产物分布与动力学 626
10.6.3 多孔炭氧化反应特性与动力学 633
10.6.4 CO2高温捕集反应机理与动力学 640
10.7 本章小结 644
参考文献 645
符号说明 650
第11章 解耦方法的其他热转化应用 652
11.1 解耦方法其他应用概述 652
11.2 快速轻度热解预处理焦化 654
11.3 多段分级流化床热解技术 655
11.3.1 多级流化床煤热解 655
11.3.2 多层流化床热解 658
11.4 气化分级煤部分加氢热解 660
11.5 煤射流预氧化流化床气化 662
11.5.1 KRW气化炉 663
11.5.2 JPFBG工艺 665
11.6 解耦热转化发展展望 667
11.7 本章小结 670
参考文献 670
附录 研发的典型解耦热转化技术概要 673