【摘要】：生物質(zhì)是唯一可替代化石能源轉(zhuǎn)化成燃料和化工產(chǎn)品的可再生資源。生物質(zhì)能具有可再生、可存儲、分布廣泛、儲量巨大、低污染、CO2零排放等特點(diǎn),開發(fā)利用生物質(zhì)能可以有效緩解能源危機(jī)和環(huán)境問題。但是,目前生物質(zhì)能的利用率低,且利用主要集中在農(nóng)村炊事用能,能源轉(zhuǎn)化率低。隨著能源危機(jī)和環(huán)境問題的日益突出,生物質(zhì)能的利用被廣泛關(guān)注。生物質(zhì)炭化技術(shù)作為生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的一種,其工藝簡單、產(chǎn)品種類豐富、品質(zhì)優(yōu)良,是目前最具市場競爭力的生物質(zhì)能利用技術(shù)。因此,本研究以生物質(zhì)炭化作為生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù),重點(diǎn)研究了幾種生物質(zhì)的炭化過程及其固體產(chǎn)物生物質(zhì)炭的質(zhì)量、燃燒特性和燃燒過程。本研究的主要內(nèi)容包括以下幾部分:首先,為了了解炭化溫度對生物質(zhì)炭產(chǎn)率、組成成分和燃燒特性的影響,對幾種生物質(zhì)進(jìn)行了炭化實(shí)驗(yàn)研究,并對其固體產(chǎn)物進(jìn)行了工業(yè)分析和燃燒特性分析。結(jié)果表明:隨著炭化溫度升高,生物質(zhì)炭產(chǎn)率下降、揮發(fā)分產(chǎn)率下降、固定碳產(chǎn)率升高、燃燒特性下降,而發(fā)熱量先增后減。其次,為了對生物質(zhì)炭燃燒過程進(jìn)行分析,對幾種生物質(zhì)炭進(jìn)行了燃燒熱重實(shí)驗(yàn)。利用氣固反應(yīng)模型,推導(dǎo)了生物質(zhì)炭燃燒反應(yīng)動力學(xué)機(jī)理函數(shù),并利用Coats-Redfern積分法求解了生物質(zhì)炭的燃燒反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明:生物質(zhì)炭的反應(yīng)機(jī)理為球形界面化學(xué)反應(yīng)控制機(jī)理,反應(yīng)活性隨炭化溫度升高而降低。最后,為了了解生物質(zhì)炭制備燃料炭的可行性,對幾種生物質(zhì)炭質(zhì)量和燃燒特性進(jìn)行了對比分析,并對混合生物質(zhì)制備燒烤炭進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:棉桿炭可以用作生活燃料,木屑炭和竹屑炭可用于冶金行業(yè);棉桿炭燃燒特性優(yōu)良,可用作生產(chǎn)燒烤炭塊;一定混合比下棉桿與木屑或竹屑的混合生物炭可用于生產(chǎn)燒烤炭。
【學(xué)位授予單位】：上海理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TK6


本文編號：2755395