【摘要】： 資源與環(huán)境是人類賴以生存、繁衍和發(fā)展的基本條件。當(dāng)前資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)惡化,已成為世界各國(guó)面臨的重要戰(zhàn)略性課題。因此,尋找開發(fā)可再生、可循環(huán)高效使用的新型能源和化工原料迫在眉睫。生物質(zhì)能作為一種清潔的可再生能源已經(jīng)受到各國(guó)政府和研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。就我國(guó)而言,加快生物質(zhì)能開發(fā),推動(dòng)新能源化工的發(fā)展,不僅可以緩解能源危機(jī)、優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,而且有利于解決“三農(nóng)”問(wèn)題,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的和諧發(fā)展。生物質(zhì)熱裂解技術(shù)是世界上生物質(zhì)能研究開發(fā)的前沿技術(shù),本文以生物質(zhì)為原料對(duì)其進(jìn)行了試驗(yàn)研究。 本文首先針對(duì)生物質(zhì)熱解領(lǐng)域的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié),然后針對(duì)試驗(yàn)裝置的輸料、加熱、冷凝等部分進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)及相關(guān)的熱力計(jì)算,為試驗(yàn)裝置的加工提供了可靠的理論依據(jù)。對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)試,并總結(jié)出了一些規(guī)律。在熱解試驗(yàn)研究中,為了更好的了解反應(yīng)器溫度、滯留時(shí)間等因素對(duì)熱裂解產(chǎn)物的影響,設(shè)定了四個(gè)溫度值:650℃、750℃、850℃和900℃,在載氣流量分別為0.21m~3/h和0.11m~3/h的條件下,對(duì)黃桷樹和稻殼進(jìn)行了詳細(xì)的試驗(yàn)研究。采用氣相色譜儀對(duì)氣體產(chǎn)物進(jìn)行分析,得出了其中H_2、CH_4、CO等含量的變化規(guī)律及影響因素,并從機(jī)理的角度對(duì)其進(jìn)行解釋。通過(guò)對(duì)比分析研究,確定了本試驗(yàn)裝置的最佳工況條件:反應(yīng)器溫度為850℃,載氣流量為0.11m~3/h。最后采用綜合熱分析儀對(duì)熱解固體產(chǎn)物與未經(jīng)熱解反應(yīng)的原始樣品進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn):固體產(chǎn)物的失重不是很明顯,與原始樣品有較大的差異,并分析了其中的原因。采用模式函數(shù)法對(duì)試樣進(jìn)行了相關(guān)的動(dòng)力學(xué)分析,確定最有可能的機(jī)理函數(shù),結(jié)果表明可以用三維Jander模型G (α)=[1-(1-α)~(1/3)]~2來(lái)描述整個(gè)反應(yīng)過(guò)程,并根據(jù)模擬結(jié)果求出活化能E和指前因子A。
【圖文】：

建立可持續(xù)的能源系統(tǒng)，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都具有重大意義。1.2 生物質(zhì)能源利用技術(shù)目前，生物質(zhì)能源利用技術(shù)已成為世界重大的熱門課題研究之一。其技術(shù)多種多樣，但都有它不同的主要目標(biāo)和適用特殊的需要，在分析采用這些技術(shù)時(shí)要根據(jù)所利用生物質(zhì)特點(diǎn)和用戶的要求做出不同的選擇，生物質(zhì)能利用技術(shù)分成三大類，見圖 1.1：

2等多種燃料。生物質(zhì)熱解物理模型如圖1.2所示。熱解優(yōu)于水解在于生物質(zhì)中的碳?xì)浠衔锒伎梢赞D(zhuǎn)變?yōu)槟茉葱问�，而水解過(guò)程中木質(zhì)素未發(fā)生反應(yīng)。熱解過(guò)程可以得到的產(chǎn)品有氣體、液體和固體；其比例根據(jù)不同的工藝條件而發(fā)生變化。熱解反應(yīng)的特性往往決定產(chǎn)物的組成、分布與特征。生物質(zhì)熱解制取生物油是當(dāng)前世界上生物質(zhì)能研究開發(fā)的前沿技術(shù)，，該技術(shù)能以連續(xù)的工藝和工廠化的生產(chǎn)方式將以木屑等林業(yè)加工廢棄物等為主的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位的易儲(chǔ)存、易運(yùn)輸、能量密度高且使用方便的液體燃料生物油，其不僅可以直接用于現(xiàn)有鍋爐和燃?xì)馔钙降仍O(shè)備的燃燒，而且可通過(guò)進(jìn)一步加工改性為柴油或汽油用作動(dòng)力燃料，此外還可以從中提取具有商業(yè)價(jià)值的化工產(chǎn)品。同時(shí)生物油具有的低硫、低灰等特性成為國(guó)際上倍受重視的清潔燃料。以生物油作為原料進(jìn)行精煉的研究也正在進(jìn)行。但在轉(zhuǎn)化以及生物油的利用過(guò)程中，需要克服生物油的熱穩(wěn)定性差及其腐蝕性等難題。根據(jù)反應(yīng)溫度和加熱速率的不同，生物質(zhì)熱解工藝可分為慢速、常規(guī)、快速和閃速熱裂解。慢速裂解工藝具有幾千年的歷史
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TK6

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 苗真勇,厲偉,顧永琴;生物質(zhì)快速熱解技術(shù)研究進(jìn)展[J];節(jié)能與環(huán)保;2005年02期

2 謝克昌,劉生玉;熱解/紅外光譜聯(lián)用技術(shù)用于熱解反應(yīng)的快速檢測(cè)[J];分析化學(xué);2003年04期

3 王洪志;陳攀峰;劉朝;羅軍;;生物質(zhì)熱解研究進(jìn)展(綜述)[J];河北科技師范學(xué)院學(xué)報(bào);2006年03期

4 馬承榮,肖波,楊家寬,李建芬,郭勇,周新平;生物質(zhì)熱解影響因素研究[J];環(huán)境技術(shù);2005年05期

5 劉守新,張世潤(rùn);生物質(zhì)的快速熱解[J];林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè);2004年03期

6 曹有為,王述洋;國(guó)內(nèi)生物質(zhì)熱解技術(shù)的研究進(jìn)展探究[J];林業(yè)勞動(dòng)安全;2005年02期

7 張無(wú)敵，字尚斌，周長(zhǎng)平;生物質(zhì)能──未來(lái)能源的希望[J];能源研究與利用;1995年04期

8 徐保江,李美玲,曾忠;生物質(zhì)熱解液化技術(shù)的應(yīng)用前景[J];能源研究與信息;1999年02期

9 馬常耕;蘇曉華;;生物質(zhì)能源概述[J];世界林業(yè)研究;2005年06期

10 何芳,易維明,柏雪源,李永軍,閘建文;幾種生物質(zhì)熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的比較[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2003年06期

本文編號(hào)：2698675