【摘要】：隨著人口增長，工業(yè)化、現(xiàn)代化程度的不斷加深，能源緊缺問題凸顯。與此同時，，煤、石油、天然氣等礦產(chǎn)資源的燃燒造成的環(huán)境日益惡化給人們的身心均帶來一定程度的影響。研究利用潔凈、高效的可再生能源已成為全人類的共識。 本論文所研究的固定床生物質(zhì)熱裂解炭化技術(shù)，是針對無污染、可再生、儲量多的生物質(zhì)能源開發(fā)利用的新興工藝手段。該技術(shù)的基本原理是在隔絕氧條件下，加熱生物質(zhì)使其吸收熱量，造成生物質(zhì)內(nèi)部大分子結(jié)構(gòu)斷裂，生成小分子化合物，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為固體炭、可燃?xì)�、液態(tài)生物質(zhì)油等生物質(zhì)二次能源。通過該技術(shù)可將我國農(nóng)村秸稈和城市廢棄垃圾等儲量豐富的生物質(zhì)資源由低品位能源轉(zhuǎn)化為無污染、易存儲和運輸?shù)母咂焚|(zhì)能源。本課題在研究生物質(zhì)熱解炭化機(jī)理的基礎(chǔ)上，針對華北山區(qū)生物質(zhì)資源特性，設(shè)計高效能、適應(yīng)性強的熱解炭化反應(yīng)設(shè)備，分析生物質(zhì)熱解炭化實驗過程和結(jié)果，為提高生物質(zhì)熱解炭化生產(chǎn)的綜合效益，充分發(fā)揮生物質(zhì)能源開發(fā)利用價值提供指導(dǎo)。其主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： （1）設(shè)計并搭建生物質(zhì)熱解炭化反應(yīng)實驗裝置，以此裝置進(jìn)行不同炭化條件對生物質(zhì)熱解炭化過程及結(jié)果的影響研究。在實驗基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善炭化爐爐體設(shè)計和生物質(zhì)熱解工藝，以達(dá)到提高生物質(zhì)炭產(chǎn)量和質(zhì)量的目的。 （2）實驗過程中，通過調(diào)整棉稈物料的含水率、粒徑以及顆粒升溫速率、熱解終溫等各種工藝參數(shù)，尋找更優(yōu)的生物質(zhì)熱解炭化工藝。結(jié)果表明：采用本實驗棉稈熱解炭化裝置，以3℃/min的升溫速率，達(dá)到460℃的熱解終溫時可得到最大產(chǎn)炭率35.8%。炭化原料粒徑在10~15mm、含水率在5%~10%范圍內(nèi)，熱解反應(yīng)有更高的產(chǎn)炭率。 （3）對不同熱解工藝產(chǎn)出的生物質(zhì)炭進(jìn)行全水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳含量測定和分析。結(jié)果表明：熱解終溫對生物質(zhì)炭化過程和產(chǎn)炭品質(zhì)有顯著影響。隨著熱解終溫的升高，棉稈炭全水分含量和揮發(fā)分含量逐漸降低，而相反灰分和固定碳含量逐漸升高。固定碳含量在520℃的熱解終溫時有最大值，可達(dá)到65.4%。在10℃/min以內(nèi)的慢速熱解條件下，生物質(zhì)原料含水率、粒徑以及熱解反應(yīng)速率等條件對生物質(zhì)炭化產(chǎn)炭質(zhì)量影響不大。超過該升溫速率的炭化反應(yīng)現(xiàn)象和結(jié)果有待進(jìn)一步研究。
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TK6

【參考文獻(xiàn)】

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1 鄒吉華,鄒吉紅,王志偉;熱解法處理生物質(zhì)廢渣的最新技術(shù)[J];北方環(huán)境;2000年04期

2 張巍巍;陳雪莉;于遵宏;;生物質(zhì)慢速熱解工藝的新探討[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2008年02期

3 盧元;張

本文編號：2684202