生物質(zhì)氣化制取燃?xì)饣蚋粴浜铣蓺?是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換利用的有效途徑,對(duì)于能源的可持續(xù)利用和環(huán)境保護(hù)具有重要意義,目前還處于探索階段。很多學(xué)者對(duì)生物質(zhì)制氫技術(shù)進(jìn)行了較為深入的研究,但由于氣化反應(yīng)器和氣化劑的差異,以及操作條件的影響所取得的效果也各不相同。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,提出基于感應(yīng)加熱技術(shù)的流化床生物質(zhì)氣化技術(shù)路線,設(shè)計(jì)并建立了小型感應(yīng)加熱式生物質(zhì)氣化試驗(yàn)系統(tǒng),從反應(yīng)器內(nèi)部為流態(tài)化的生物質(zhì)顆粒熱解和氣化過(guò)程提供熱量,實(shí)現(xiàn)氣化過(guò)程的全程準(zhǔn)確控溫,并進(jìn)行了氣化反應(yīng)器的升溫特性試驗(yàn)、進(jìn)料速率標(biāo)定試驗(yàn)。以稻殼為生物質(zhì)原料,水蒸汽和空氣為氣化劑,進(jìn)行了生物質(zhì)氣化制取高熱值燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)、生物質(zhì)氣化制氫試驗(yàn),對(duì)生物質(zhì)氣化工藝過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,最后進(jìn)行了生物質(zhì)氣化過(guò)程的（?）分析。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：進(jìn)行生物質(zhì)氣化制氫試驗(yàn)研究,考察了氣化溫度、蒸汽生物質(zhì)質(zhì)量比（S/B）、當(dāng)量比（ER）對(duì)產(chǎn)物氣成分和產(chǎn)氫率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：氣化溫度在800℃時(shí),H2濃度隨著S/B增大或ER減小而升高,H2產(chǎn)率分別在S/B為1.5和ER為0.22存在最大值。在溫度為950℃、S/B為1.5、ER為0.22時(shí),H2濃度和產(chǎn)率同時(shí)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 生物質(zhì)氣化技術(shù)概述
        1.2.1 熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)概述
        1.2.2 氣化反應(yīng)器
        1.2.3 氣化劑
    1.3 生物質(zhì)氣化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)
        1.3.2 國(guó)外研究動(dòng)態(tài)
    1.4 生物質(zhì)氣化技術(shù)面臨的問(wèn)題
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
第2章 生物質(zhì)氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與氣化性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
    2.1 生物質(zhì)原料基本特性
        2.1.1 生物質(zhì)原料的選擇
        2.1.2 工業(yè)分析和元素分析
        2.1.3 生物質(zhì)原料熱值試驗(yàn)和估算
        2.1.4 生物質(zhì)原料熱重分析試驗(yàn)
    2.2 生物質(zhì)氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
        2.2.1 氣化過(guò)程及化學(xué)反應(yīng)
        2.2.2 化學(xué)平衡
        2.2.3 碳的氣化反應(yīng)速率
        2.2.4 Boudouard反應(yīng)
        2.2.5 水煤氣反應(yīng)
        2.2.6 甲烷化反應(yīng)和重整反應(yīng)
        2.2.7 變換反應(yīng)
        2.2.8 Gibbs自由能最小化原理
    2.3 氣化性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        2.3.1 氣體產(chǎn)率
        2.3.2 產(chǎn)物氣熱值
        2.3.3 碳轉(zhuǎn)化率
        2.3.4 氣化強(qiáng)度
        2.3.5 氣化效率
        2.3.6 蒸汽分解率
        2.3.7 產(chǎn)氫率
    2.4 本章小結(jié)
第3章 感應(yīng)加熱式流化床生物質(zhì)氣化試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試
    3.1 生物質(zhì)氣化系統(tǒng)工藝流程及設(shè)計(jì)原則
        3.1.1 生物質(zhì)氣化系統(tǒng)工藝流程
        3.1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
    3.2 氣化反應(yīng)器模塊設(shè)計(jì)
        3.2.1 基于感應(yīng)加熱技術(shù)的流化床氣化反應(yīng)器中段
        3.2.2 流化床氣化反應(yīng)器上段和下段
        3.2.3 氣化反應(yīng)器的升溫特性試驗(yàn)
    3.3 進(jìn)料模塊設(shè)計(jì)
        3.3.1 設(shè)備選型與設(shè)計(jì)
        3.3.2 螺旋軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
        3.3.3 進(jìn)料速率標(biāo)定試驗(yàn)
    3.4 氣化劑模塊設(shè)計(jì)
        3.4.1 設(shè)備選型及設(shè)計(jì)
        3.4.2 氣化劑預(yù)熱器設(shè)計(jì)
        3.4.3 氣化劑模塊調(diào)試
    3.5 凈化模塊設(shè)計(jì)
        3.5.1 模塊選型及設(shè)計(jì)
        3.5.2 旋風(fēng)除塵器
        3.5.3 噴淋塔
    3.6 測(cè)量模塊
        3.6.1 溫度測(cè)量
        3.6.2 流量測(cè)量
        3.6.3 產(chǎn)物氣組分分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 感應(yīng)加熱式流化床生物質(zhì)氣化制富氫合成氣試驗(yàn)研究
    4.1 試驗(yàn)裝置和方法
        4.1.1 試驗(yàn)原料物性參數(shù)
        4.1.2 試驗(yàn)設(shè)備及工況
        4.1.3 采樣與分析
    4.2 感應(yīng)加熱式流化床生物質(zhì)氣化特性研究
        4.2.1 氣化溫度對(duì)產(chǎn)氫率和產(chǎn)物氣組成的影響
        4.2.2 S/B對(duì)產(chǎn)氫率和產(chǎn)物氣組成的影響
        4.2.3 ER對(duì)產(chǎn)氫率和產(chǎn)物氣組成的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 基于正交試驗(yàn)的生物質(zhì)氣化性能影響因素研究
    5.1 生物質(zhì)氣化性能的影響因素
        5.1.1 氣化溫度
        5.1.2 當(dāng)量比ER
        5.1.3 蒸汽生物質(zhì)質(zhì)量比S/B
    5.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)概述
    5.3 生物質(zhì)氣化氫氣濃度影響因素試驗(yàn)研究
        5.3.1 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)原料
        5.3.2 試驗(yàn)因素確定和試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        5.3.3 試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
    5.4 生物質(zhì)氣化燃?xì)鉄嶂档挠绊懸蛩卦囼?yàn)研究
        5.4.1 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)原料
        5.4.2 試驗(yàn)因素確定及試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        5.4.3 試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 生物質(zhì)氣化過(guò)程模型建立與數(shù)值模擬研究
    6.1 ASPEN PLUS軟件平臺(tái)及功能特點(diǎn)
    6.2 生物質(zhì)氣化模擬模型的建立
        6.2.1 問(wèn)題分析及模型選擇
        6.2.2 模型基本假設(shè)及單元操作模塊的選擇
        6.2.3 流程建立及變量設(shè)置
    6.3 模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的比較
        6.3.1 氣化溫度的影響
        6.3.2 S/B的影響
        6.3.3 ER的影響
    6.4 本章小結(jié)
第7章 生物質(zhì)氣化過(guò)程的(?)分析
    7.1 氣化反應(yīng)器(?)分析
        7.1.1 (?)平衡方程
        7.1.2 氣化進(jìn)程的(?)效率
        7.1.3 生物質(zhì)(?)
        7.1.4 產(chǎn)物氣的物理(?)和化學(xué)(?)
        7.1.5 空氣(?)和蒸汽(?)
    7.2 氣化過(guò)程(?)分析結(jié)果與分析
        7.2.1 氣化溫度對(duì)產(chǎn)物氣的(?)值和系統(tǒng)(?)效率的影響
        7.2.2 S/B對(duì)產(chǎn)物氣的(?)值和系統(tǒng)(?)效率的影響
        7.2.3 ER對(duì)產(chǎn)物氣的(?)值和系統(tǒng)(?)效率的影響
    7.3 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
    8.1 本文主要成果與結(jié)論
    8.2 本文特色和創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 對(duì)今后的工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]生物質(zhì)氣化制備燃?xì)膺^(guò)程的分析[J]. 王立群,陳兆生.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2013(S1)
[3]生物質(zhì)氣化燃?xì)獾臀粺嶂涤绊懸蛩氐脑囼?yàn)研究[J]. 吉恒松,王謙,成珊,王爽.  熱能動(dòng)力工程. 2013(05)
[4]生物質(zhì)氣化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)及技術(shù)選擇[J]. 田原宇,喬英云.  中外能源. 2013(08)
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博士論文
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[3]稻殼生物質(zhì)資源的綜合利用[D]. 安冬敏.吉林大學(xué) 2011
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碩士論文
[1]激光標(biāo)記二維條碼在皮革上的應(yīng)用研究[D]. 周洪瑩.山東大學(xué) 2012
[2]外循環(huán)徑向移動(dòng)床生物質(zhì)催化氣化工藝研究[D]. 宋聰聰.大連理工大學(xué) 2011
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[5]工業(yè)硅生產(chǎn)系統(tǒng)的能流及節(jié)能研究[D]. 于志強(qiáng).昆明理工大學(xué) 2009
[6]生物質(zhì)與煤共氣化制取富氫燃?xì)獾脑囼?yàn)及模擬研究[D]. 郭凱.江蘇大學(xué) 2009
[7]固定床生物質(zhì)富氧氣化行為研究[D]. 劉建坤.沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院 2009
[8]生物質(zhì)氣化過(guò)程建模與參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 王紅梅.華北電力大學(xué)（河北） 2009
[9]基于AspenPlus的零排放生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)模型構(gòu)筑[D]. 梁慧.華北電力大學(xué)（北京） 2009
[10]電廠鍋爐生物質(zhì)燃?xì)恻c(diǎn)火助燃的初步研究[D]. 文雙全.華北電力大學(xué)（北京） 2008



本文編號(hào)：3631112