【摘要】：本文分析了廣西木薯渣稈、甘蔗渣等農(nóng)林廢棄物的現(xiàn)狀,得知這些農(nóng)林廢棄物或量大,或難處置,影響了周圍的環(huán)境,同時,制約著廣西木薯淀粉業(yè)、糖業(yè)等支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,提出利用熱解氣化的技術(shù)手段進行合理利用。 采用10、30和50℃/min的升溫速率在熱重儀器上對木薯渣稈進行分析,得知它們的熱解經(jīng)歷4個階段。第一階段40-100℃；第二階段110-220℃；第三階段220-360℃,是“最有效熱解區(qū)間”；第四階段400-730℃。 木薯渣“最有效熱解區(qū)間”內(nèi)隨著升溫速率β的增大,釋放速率峰絕對值|Dmax|、失重峰值對應(yīng)溫度θmax和最有熱解效區(qū)間起始溫度Ts也增大,半峰寬溫度區(qū)間ΔT1/2和揮發(fā)分析出特性參數(shù)r分別在β=30℃/min時出現(xiàn)最小值和最大值,表明在30℃/min下更有利于揮發(fā)份的析出。 木薯稈“最有效熱解區(qū)間”內(nèi)隨著β的增大,|Dmax|、θmax、Ts、△T1/2和r也相應(yīng)增大。 將選取木薯渣稈“最有效熱解區(qū)間”的溫度T和轉(zhuǎn)化率α運用Coats-Redfern方程對41種常見的機理函數(shù)進行擬合,分別得知三維擴散圓柱形對稱和二維擴散機理模型擬合效果最佳,并得出木薯渣稈的熱解速率方程分別為： 高的升溫速率下更有利于木薯渣稈半焦與CO2的氣化,但低的升溫速率下木薯渣稈半焦和CO2的反應(yīng)更集中。恒溫800℃時木薯稈半焦比木薯渣半焦更易與CO2反應(yīng)。 建立了一種生物質(zhì)水蒸汽氣化過程的數(shù)學(xué)模型,利用該模型,對甘蔗渣的氣化進行了模擬計算,結(jié)果表明,計算結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)有一定相關(guān)性,具備較好的擬合效果。 以木薯渣和甘蔗渣為例研究了模型的特性,得知甘蔗渣、木薯渣的水蒸汽氣化的最佳S/B值分別為0.3kg/kg和0.2kg/kg。隨著溫度上升,H2和CO體積分數(shù)升高。隨著S/B值的增加,氣化氣總體積和氣體產(chǎn)率大幅度增加。溫度上升有利于氣化反應(yīng)的進行。模型的預(yù)測結(jié)果與氣化實際情況相符。 本文設(shè)計了一套熱解氣化系統(tǒng),安裝調(diào)試完后,系統(tǒng)可多次啟動,進行正常的熱解氣化。處理能力1000kg/h,產(chǎn)氣量1600m3/h,可處理多種物料,應(yīng)用范圍較廣；物料粒徑范圍為：0.1mm-10mm,對進爐物料要求不高。氣化氣的成分中CO、H2和CH4占大多數(shù)(超過70%),不可燃成分含量較低(低于30%)。熱解氣化氣的平均熱值為：10.13MJ/Nm3。
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TK6

【參考文獻】

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本文編號：2617802