【摘要】：利用高溫散體固體熱載體與生物質(zhì)顆粒之間的溫差實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的快速升溫?zé)峤馐且环N新型工藝。利用該工藝原理,研發(fā)了以陶瓷球?yàn)楣腆w熱載體加熱下降管式生物質(zhì)快速熱解液化反應(yīng)裝置。目前對下降管內(nèi)生物質(zhì)熱解機(jī)理的研究較少。因此,對高升溫速率條件下的生物質(zhì)熱解規(guī)律進(jìn)行深入研究,進(jìn)一步掌握下降管內(nèi)生物質(zhì)的熱解機(jī)理,為今后的下降管式熱裂解反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供理論依據(jù)與指導(dǎo)。 本文利用PIV技術(shù)在自行設(shè)計(jì)的下降管透明模擬實(shí)驗(yàn)裝置上,對生物質(zhì)粉和陶瓷球熱載體兩種散體顆�；旌狭鲃�(dòng)規(guī)律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,得出顆粒在反應(yīng)器中的流動(dòng)和速度分布規(guī)律,分析計(jì)算出生物質(zhì)顆粒在下降管內(nèi)總的停留時(shí)間為2.018s,生物質(zhì)顆粒在下降管中流動(dòng)的平均速度為0.793m/s。這為研究下降管內(nèi)生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)規(guī)律提供了基礎(chǔ)。 本文利用自主研發(fā)的固體熱載體加熱下降管式生物質(zhì)快速熱解液化反應(yīng)裝置,分別以玉米秸稈和稻殼兩種生物質(zhì)粉為原料,在熱解溫度分別為450℃、500℃、550℃,固體殘?zhí)渴占嚯x分別為150mm、550mm、850mm、1150mm下進(jìn)行了熱解揮發(fā)實(shí)驗(yàn),同時(shí)利用灰分示蹤法測定生物質(zhì)的熱解揮發(fā)程度。假定下降管式生物質(zhì)快速熱解的動(dòng)力學(xué)方程可用Arrhenius一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,即公式描述。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出模型的表觀頻率因子A以及表觀活化能E/R,由此得到玉米秸稈和稻殼在下降管內(nèi)的揮發(fā)特性方程： 玉米秸稈 稻殼： 可見玉米秸稈和稻殼熱解動(dòng)力學(xué)模型中的表觀頻率因子和表觀活化能的值不同。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模型計(jì)算的對比發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)值和模型的理論曲線趨勢基本一致。
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TK6
【圖文】：

總量=126EJ(世界總量的340，0)，人口36.5億(世界總?cè)丝诘?5%)，人均能源消費(fèi)=34.5GJ圖1.31985年發(fā)展中國家能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)、1.2、1.3可以看出在1985年全世界、發(fā)達(dá)國家以及發(fā)展中目前在全世界依賴最深的主要能源是煤炭、石油及天然氣，但甚至枯竭，全球?qū)⒚媾R能源價(jià)格劇烈波動(dòng)，將沖擊全球經(jīng)濟(jì)一定程度上來說，是由人為造成的能源短缺。石油資源是當(dāng)今可能將會(huì)在未來的幾十年內(nèi)枯竭。它的蘊(yùn)藏量是有限的，便多，剩余的儲(chǔ)藏量難以開發(fā)和利用，在幾十年后，到一定的儲(chǔ)開發(fā)和利用的價(jià)值。在以石油為主導(dǎo)的世界能源消費(fèi)的情況下改變，就會(huì)發(fā)生能源危機(jī)。在能源危機(jī)中，石油危機(jī)(011C

第二，原油價(jià)格上漲會(huì)加劇通脹—進(jìn)而促使貨幣緊縮，遏制經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇。其次，以低熱值化石燃料占主導(dǎo)地位的能源結(jié)構(gòu)，使得能源對環(huán)境造成的巨大影響，遠(yuǎn)甚于其他產(chǎn)業(yè)�；茉丛谑褂玫倪^程中同時(shí)產(chǎn)生大量的廢氣、廢水以及廢渣，這些工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的有害氣體和廢棄物一旦排放到周圍的環(huán)境中，就會(huì)嚴(yán)重破壞環(huán)境，大量廢棄物的排放甚至?xí)^生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力導(dǎo)致環(huán)境惡化;同時(shí)排放的大量溫室氣體會(huì)導(dǎo)致全球變暖等等一系列不可估量的后果。根據(jù)計(jì)算，以商品煤含碳量為50%計(jì)，每kg煤燃燒將產(chǎn)生1.833kg的coZ，以商品煤含硫量為1%計(jì)，每kg煤燃燒將產(chǎn)生0.02kg的502。針對上述的不良影響，人類迫切的需要開發(fā)出高效清潔的能源替代化石燃料，這才是人類可持續(xù)發(fā)展的正確選擇和必經(jīng)之路�，F(xiàn)在，世界各國都認(rèn)識到石油的局限性，各國政府都在竭力發(fā)展自己的新能源技術(shù)，力求在新能源技術(shù)革新中搶占先機(jī)。隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，石油需求量會(huì)逐漸減小直至其最終退出歷史舞臺(tái)。:22中國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

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本文編號：2720370