隨著人口的增長和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,人類對能源的需求越來越大,但是煤炭、石油和天然氣等不可再生資源的儲量越來越少。因此,尋找替代能源成為當務(wù)之急,這關(guān)系到人類今后的生存和發(fā)展。油頁巖儲量巨大,是一種潛在的非常規(guī)油氣資源。本文圍繞油頁巖的熱物性和回轉(zhuǎn)窯干餾特性開展了一系列科研工作,所獲得的結(jié)果為油頁巖干餾技術(shù)的研發(fā)提奠定了基礎(chǔ)。本文首先對油頁巖的熱解吸熱特性進行了研究。利用TG-DSC研究了油頁巖熱解基本失重過程和對應(yīng)的吸熱規(guī)律,采用Coats—Redfern法獲得油頁巖熱解過程中的活化能等動力參數(shù)。使用DSC方法研究了大城子油頁巖半焦和公郎頭油頁巖半焦的比熱容,得出半焦的比熱容隨著溫度的升高而變大,而油母巖質(zhì)干餾碳化程度對半焦比熱容有很大影響。其次,結(jié)合油頁巖顆粒的片狀結(jié)構(gòu)特征,建立數(shù)學模型研究加熱過程中油頁巖顆粒內(nèi)部的溫度變化規(guī)律。研究了在快慢速加熱條件下不同尺寸油頁巖顆粒的加熱時間,并建立了快速加熱條件下,加熱時間和顆粒粒徑之間的函數(shù)關(guān)系,便于根據(jù)粒徑來估算油頁巖的顆粒的加熱時間。這些研究結(jié)果表明,油頁巖的片狀結(jié)構(gòu)對油頁巖顆粒內(nèi)部的傳熱和顆粒破碎有很大的影響。最后,本文對回轉(zhuǎn)窯式油...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 背景
        1.1.1 能源現(xiàn)狀
        1.1.2 油頁巖的資源儲量與特性
        1.1.3 油頁巖的開發(fā)利用
    1.2 國內(nèi)外油頁巖熱物性研究現(xiàn)狀
    1.3 國內(nèi)外油頁巖的干餾技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 地下干餾
        1.3.2 地上干餾
        1.3.3 油頁巖綜合利用技術(shù)
    1.4 我國當前油頁巖利用技術(shù)存在的問題
    1.5 課題的提出及意義
    1.6 本文研究的主要內(nèi)容和方法
第二章 油頁巖熱解特性的TG-DSC分析
    2.1 實驗說明
        2.1.1 實驗樣品
        2.1.2 實驗儀器
        2.1.3 實驗條件和方法
    2.2 實驗結(jié)果及討論
        2.2.1 熱重（TG）和熱重變化率(DTG)分析
        2.2.2 油頁巖半焦的比熱容
        2.2.3 吸熱量（DSC）分析
        2.2.4 油頁巖熱解的動力學分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 油頁巖顆粒傳熱特性的模擬與分析
    3.1 干餾過程中油頁巖顆粒的傳熱特性分析
        3.1.1 慢速干餾過程中油頁巖顆粒的傳熱特性分析
        3.1.2 快速干餾過程中油頁巖顆粒的傳熱特性分析
    3.2 傳熱模型的描述
        3.2.1 油頁巖顆粒的片狀結(jié)構(gòu)
        3.2.2 模型的簡化假設(shè)
        3.2.3 數(shù)學模型描述
    3.3 模擬結(jié)果與分析
        3.3.1 模型驗證與對比
        3.3.2 快速加熱條件下油頁巖顆粒尺寸對升溫過程的影響
        3.3.3 慢速加熱條件下油頁巖顆粒尺寸對升溫過程的影響
        3.3.4 傳熱模擬結(jié)果對干餾裝置設(shè)計的指導
    3.4 本章小結(jié)
第四章 回轉(zhuǎn)窯干餾裝置調(diào)試和校核計算
    4.1 回轉(zhuǎn)窯的技術(shù)特點
    4.2 回轉(zhuǎn)窯實驗臺架介紹
    4.3 冷態(tài)調(diào)試實驗結(jié)果及分析
        4.3.1 回轉(zhuǎn)窯傾角對排料速率影響
        4.3.2 回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速與頻率之間的關(guān)系
        4.3.3 回轉(zhuǎn)窯頻率對排料速率影響
        4.3.4 回轉(zhuǎn)窯的升溫特性
    4.4 關(guān)鍵運行參數(shù)計算與校核
        4.4.1 加熱時間與停留時間
        4.4.2 回轉(zhuǎn)窯出口管道的氣體流速及阻力損失
        4.4.3 蓄熱物料量計算
    4.5 本章小結(jié)
第五章 回轉(zhuǎn)窯式油頁巖熱態(tài)干餾實驗
    5.1 實驗樣品
    5.2 實驗流程和方法
    5.3 床料粒徑分析
        5.3.1 小粒徑床料粒徑分布分析
        5.3.2 大粒徑床料粒徑分布分析
    5.4 實驗結(jié)果與分析
        5.4.0 不凝氣分析
        5.4.1 頁巖油分析
        5.4.2 計算出油率
    5.5 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)及展望
    6.1 全文總結(jié)
        6.1.1 研究內(nèi)容和結(jié)論
        6.1.2 本文創(chuàng)新點
    6.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及科研成果



本文編號：3883172