生物質熱解制炭技術是一種重要的生物質熱化學轉化技術,但目前仍存在產(chǎn)能小、過度依賴外部能源、二次污染嚴重等問題。本文利用小型試驗臺研究熱解制炭特性,設計建造處理量為1000kg/h內(nèi)外聯(lián)合加熱式流化床制備生物炭系統(tǒng),優(yōu)化工程平臺運行參數(shù),探究生物炭應用潛力,以期為生物質熱解制炭技術的工業(yè)化發(fā)展提供指導。本文以稻稈、稻殼、木屑為原料,在小型流化床試驗臺上進行生物質熱解制炭試驗,研究原料種類、熱解溫度、反應氣氛對生物炭產(chǎn)率及性質的影響規(guī)律。試驗發(fā)現(xiàn):稻殼炭產(chǎn)率最高,稻稈次之,木屑炭產(chǎn)率最低;生物炭產(chǎn)率隨著熱解溫度的提升持續(xù)下降,但較低的熱解溫度不利于揮發(fā)分的析出和固定碳的富集。與CO₂的弱氧化性不同,反應過程中O₂的參與會引起爐內(nèi)生物炭和焦油劇烈的氧化反應,導致固、液兩相產(chǎn)物向氣相產(chǎn)物轉移;當O₂濃度從0%增至8%,3種原料的炭產(chǎn)率分別下降了3.34%,4.28%和6.72%,同時過高的O₂濃度亦會加劇固定碳的消耗和灰分的累積。基于小型試驗臺的研究結果,可對內(nèi)外聯(lián)合加熱式流化床制備生物炭工程運行試驗提供參... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

自燃式重力豎流爐

第一章緒論7設有圓臺型縮口以增加物料在爐內(nèi)的停留時間；爐內(nèi)產(chǎn)生的熱解氣從反應爐頂部排出后進入燃燒爐進行燃燒，部分高溫煙氣冷卻至550~700℃重新進入反應爐，與爐內(nèi)物料形成逆流換熱，其余煙氣經(jīng)煙囪排出[34]。該裝置利用反應爐產(chǎn)生的熱解氣燃燒生成高溫煙氣，作為反應爐的載熱氣體，避免外部能源的消耗，但高溫煙氣的直接冷卻以及大量煙氣的直接排出造成了一定程度的能量浪費，降低了整個系統(tǒng)的熱效率。圖1-4內(nèi)熱式重力豎流爐圖1-5外熱式流化床爐（3）外熱式流化床爐王娜[35]設計制造了處理量為10kg/h的流化床熱解炭、氣、油聯(lián)產(chǎn)裝置，系統(tǒng)流程如圖1-5所示，主要包括進料系統(tǒng)、反應系統(tǒng)、產(chǎn)物分離系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)。惰性氣體N2經(jīng)過預熱器預熱后進入流化床內(nèi)作為流化風，爐內(nèi)生物質原料熱解反應所需的能量由爐外加熱電阻絲供應，反應爐外壁分上、中、下3段纏繞電阻絲加熱元件，功率為6kW；熱解產(chǎn)生的熱解氣攜帶固體顆粒進入旋風分離器進行氣固分離，分離下來的生物炭落入

第一章緒論7設有圓臺型縮口以增加物料在爐內(nèi)的停留時間；爐內(nèi)產(chǎn)生的熱解氣從反應爐頂部排出后進入燃燒爐進行燃燒，部分高溫煙氣冷卻至550~700℃重新進入反應爐，與爐內(nèi)物料形成逆流換熱，其余煙氣經(jīng)煙囪排出[34]。該裝置利用反應爐產(chǎn)生的熱解氣燃燒生成高溫煙氣，作為反應爐的載熱氣體，避免外部能源的消耗，但高溫煙氣的直接冷卻以及大量煙氣的直接排出造成了一定程度的能量浪費，降低了整個系統(tǒng)的熱效率。圖1-4內(nèi)熱式重力豎流爐圖1-5外熱式流化床爐（3）外熱式流化床爐王娜[35]設計制造了處理量為10kg/h的流化床熱解炭、氣、油聯(lián)產(chǎn)裝置，系統(tǒng)流程如圖1-5所示，主要包括進料系統(tǒng)、反應系統(tǒng)、產(chǎn)物分離系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)。惰性氣體N2經(jīng)過預熱器預熱后進入流化床內(nèi)作為流化風，爐內(nèi)生物質原料熱解反應所需的能量由爐外加熱電阻絲供應，反應爐外壁分上、中、下3段纏繞電阻絲加熱元件，功率為6kW；熱解產(chǎn)生的熱解氣攜帶固體顆粒進入旋風分離器進行氣固分離，分離下來的生物炭落入


本文編號：3066038