本文關(guān)鍵詞：中藥渣流化床熱解氣化及其灰熔融特性研究

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【摘要】：中藥渣的合理利用,關(guān)系到中藥業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。熱解氣化作為生物質(zhì)利用的一種轉(zhuǎn)化形式應(yīng)用于中藥渣處理,不僅能減少藥渣對環(huán)境的污染,還可以產(chǎn)生有利用價值的合成原料氣體等。本文借助于快速熱解裝置對中藥渣進行熱解炭化,利用微型流化床反應(yīng)分析儀(MFBRA)對中藥渣炭化產(chǎn)物半焦進行氣化實驗、研究半焦-CO2氣化反應(yīng)動力學(xué),利用SEM、XRD、XRF對中藥渣灰成分及其熔融特性進行了研究,結(jié)果表明:(1)N2氣氛下,隨熱解溫度的增加,中藥渣熱解固體產(chǎn)物半焦產(chǎn)率減少,半焦氣化活性增強,氣體產(chǎn)率增加,且產(chǎn)物氣體中H2組分增加明顯,焦油產(chǎn)率及其輕質(zhì)組分呈現(xiàn)出先增大后減小趨勢。(2)空氣氣氛和恒定溫度下,隨過量空氣系數(shù)(ER)增大,中藥渣熱解固體產(chǎn)物半焦和焦油產(chǎn)率下降,氣體產(chǎn)率明顯增加,且產(chǎn)物氣體中CO2組分增加明顯,CO、CH4和H2略有下降;半焦氣化活性高于N2氣氛下的熱解半焦,焦油中的輕質(zhì)組分含量低于N2氣氛。(3)蒸汽氣氛下,隨蒸汽量的增大,中藥渣熱解所制焦油、氣體和半焦產(chǎn)率變化不明顯,其中氣體產(chǎn)率略有增加,且半焦氣化活性增強,焦油輕質(zhì)組分增多。中藥渣適宜的熱解條件為:600℃,ER=0.1,S/B=0.15。(4)隨著氣化溫度的升高,半焦氣化反應(yīng)時間明顯縮短;反應(yīng)速率隨轉(zhuǎn)化率的增加而減小;應(yīng)用縮合模型計算中藥渣熱解半焦與CO2的氣化反應(yīng)動力學(xué)活化能為120.3k J/mol。(5)空氣氣氛下所制中藥渣灰的燒結(jié)溫度是1200℃,而CO2、H2O和CO三種氣氛下的燒結(jié)溫度均為1150℃;四種氣氛下灰樣均在收縮程度超過50%時發(fā)生燒結(jié);中藥渣灰成分以石英以及堿金屬、堿土金屬氧化物與氧化硅形成的共熔物為主,而Mg與氧化硅等其它物質(zhì)形成的共熔物在1100℃之后才會出現(xiàn);中藥渣灰中添加石英砂其混合灰樣在1300℃以內(nèi)未發(fā)現(xiàn)收縮現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：中藥渣 熱解氣化 微型流化床 氣化動力學(xué) 灰熔融特性
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X787
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 引言10-11
• 第一章 文獻綜述11-25
• 1.1 生物質(zhì)能概述11-12
• 1.1.1 生物質(zhì)能概念及其特點11
• 1.1.2 生物質(zhì)能利用方式11-12
• 1.2 生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)12-22
• 1.2.1 生物質(zhì)熱解氣化原理12-14
• 1.2.2 生物質(zhì)氣化介質(zhì)分類14-15
• 1.2.3 生物質(zhì)氣化爐分類15-19
• 1.2.4 生物質(zhì)氣化過程的影響因素19-21
• 1.2.5 生物質(zhì)流化床熱解氣化研究進展21-22
• 1.3 生物質(zhì)兩段氣化研究進展22-23
• 1.4 生物質(zhì)灰對氣化工藝的影響23-24
• 1.5 本文研究的目的意義和主要內(nèi)容24-25
• 1.5.1 本文研究的目的意義24
• 1.5.2 本文研究的主要內(nèi)容24-25
• 第二章 中藥渣流化床熱解氣化特性25-39
• 2.1 引言25
• 2.2 實驗部分25-29
• 2.2.1 實驗原料25
• 2.2.2 實驗儀器與設(shè)備25-26
• 2.2.3 實驗裝置26-27
• 2.2.4 實驗方法27-29
• 2.3 實驗結(jié)果與討論29-38
• 2.3.1 熱解條件對產(chǎn)物分布的影響29-33
• 2.3.2 熱解條件對半焦表面形貌的影響33-35
• 2.3.3 熱解條件對半焦氣化活性的影響35-36
• 2.3.4 熱解條件對焦油輕質(zhì)組分含量的影響36-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 中藥渣熱解半焦的氣化動力學(xué)研究39-46
• 3.1 引言39
• 3.2 實驗部分39-41
• 3.2.1 實驗原料39
• 3.2.2 實驗裝置39-40
• 3.2.3 實驗方法40-41
• 3.3 實驗結(jié)果與討論41-44
• 3.3.1 中藥渣半焦對CO2的反應(yīng)性41-43
• 3.3.2 動力學(xué)數(shù)據(jù)計算43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第四章 中藥渣灰熔融性及組成結(jié)構(gòu)46-72
• 4.1 引言46
• 4.2 實驗部分46-48
• 4.2.1 實驗原料46
• 4.2.2 實驗儀器與設(shè)備46
• 4.2.3 實驗裝置46-47
• 4.2.4 實驗方法47-48
• 4.3 實驗結(jié)果與討論48-71
• 4.3.1 空氣氣氛下的中藥渣灰熔融性與組成結(jié)構(gòu)48-53
• 4.3.2 二氧化碳?xì)夥障碌闹兴幵胰廴谛耘c組成結(jié)構(gòu)53-57
• 4.3.3 水蒸汽氣氛下的中藥渣灰熔融性與組成結(jié)構(gòu)57-62
• 4.3.4 一氧化碳?xì)夥障碌闹兴幵胰廴谛耘c組成結(jié)構(gòu)62-67
• 4.3.5 石英砂對中藥渣灰燒結(jié)行為的影響67-71
• 4.4 本章小結(jié)71-72
• 第五章 結(jié)論及展望72-74
• 5.1 結(jié)論72-73
• 5.2 展望73-74
• 參考文獻74-79
• 本文特色與創(chuàng)新之處79-80
• 致謝80

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本文編號：1047483