【摘要】： 生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)與利用對(duì)緩解我國(guó)能源和環(huán)境壓力,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善具有重大的意義。生物質(zhì)熱解技術(shù)是有效利用生物質(zhì)能源的方法之一。 本文綜述了各國(guó)生物質(zhì)能的利用現(xiàn)狀和形勢(shì),結(jié)合我國(guó)生物質(zhì)能利用的具體狀況和研究形勢(shì)給出了本文的研究方法和研究?jī)?nèi)容。從3個(gè)角度(生物質(zhì)組成、物質(zhì)能量傳遞和反應(yīng)進(jìn)程)分析了生物質(zhì)熱解反應(yīng)機(jī)理,簡(jiǎn)要介紹了生物質(zhì)熱解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)理論。選取三種湖南省比較常見(jiàn)的天然生物質(zhì)松樹(shù)皮、稻稈和竹子為實(shí)驗(yàn)原料對(duì)生物質(zhì)的熱解進(jìn)行了研究。分別對(duì)三種生物質(zhì)試樣進(jìn)行了工業(yè)分析和熱重分析。熱解實(shí)驗(yàn)采用線性升溫的方法,在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行,并用高純氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體,對(duì)不同升溫速率、不同顆粒粒度和不同生物質(zhì)組成的試樣產(chǎn)生的TG和DTG曲線進(jìn)行了分析,通過(guò)對(duì)影響生物質(zhì)材料熱解的各種因素的分析,進(jìn)而得出了影響生物質(zhì)材料熱解的主要影響因素和一般規(guī)律。 通過(guò)工業(yè)分析可以看出生物質(zhì)具有揮發(fā)份含量高、灰份含量低、低發(fā)熱量的特點(diǎn)。 對(duì)TG和DTG曲線的分析結(jié)果表明: (1)生物質(zhì)的熱解行為可以分成兩個(gè)明顯的反應(yīng)階段; (2)升溫速率影響試樣熱解的最大失重率以及熱解的溫度范圍,升溫速率的提高有利于生物質(zhì)的熱解反應(yīng); (3)顆粒粒度對(duì)熱解的影響較小,顆粒粒度越小越有利于熱解的進(jìn)行; (4)生物質(zhì)中的灰分越大,達(dá)到最大熱解速率對(duì)應(yīng)的溫度越低,最終固體殘余量越大;揮發(fā)分越大,最大熱解速率越高;水分越大,第一階段失重率越高。 生物質(zhì)的熱解分為兩個(gè)階段,建立了生物質(zhì)熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,用Li Chung-Hsiung法將數(shù)據(jù)代入9種典型的固體熱解機(jī)理函數(shù)中進(jìn)行擬合,比較他們的相關(guān)系數(shù)和偏差,選出線性最好的幾種機(jī)理函數(shù),再用Malek來(lái)確定最有可能的機(jī)理函數(shù)。結(jié)果表明可以用R2模型和F1模型分別來(lái)描述松樹(shù)皮兩個(gè)階段的反應(yīng)機(jī)理,用R3模型和D3模型分別來(lái)描述稻稈兩個(gè)階段的反應(yīng)機(jī)理,用R2模型來(lái)描述竹子兩個(gè)階段的反應(yīng)機(jī)理,最后通過(guò)選出的最佳機(jī)理函數(shù)用積分法分別求出不同實(shí)驗(yàn)條件下的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù),即反應(yīng)活化能E和指前因子A。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TK6

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2737052