生物質(zhì)是唯一可以液化的清潔的可再生能源,利用生物質(zhì)快速熱解制取的生物油便于運輸和儲存。作為液態(tài)燃料的生物油在替代化石燃料方面具有相當廣闊的前景。但是,生物油的高粘度、高含水量、強酸性、低熱值和熱不穩(wěn)定等性質(zhì)嚴重影響了生物油的品質(zhì),阻礙了生物油作為燃料的應(yīng)用。因此,為提高生物油的品質(zhì),增強生物油燃料的應(yīng)用性,本文在自行設(shè)計建造的流化床熱解液化系統(tǒng)上完成制取生物油的實驗,一方面探求生物質(zhì)原料和熱解反應(yīng)條件在熱解過程中對生物物油產(chǎn)率和品質(zhì)的影響規(guī)律,另一方面利用微波對生物質(zhì)進行干燥,通過研究微波干燥對生物質(zhì)原料以及對熱解產(chǎn)物的影響規(guī)律,揭示微波干燥預(yù)處理對生物質(zhì)熱解過程的影響機理。本文研究的目的是實現(xiàn)生物質(zhì)熱解液化的控制轉(zhuǎn)化,優(yōu)化反應(yīng)參數(shù),揭示微波干燥的預(yù)處理工藝對生物質(zhì)熱解液化的積極意義。 首先,對世界能源背景、生物質(zhì)能及生物質(zhì)熱解液化技術(shù)進行了簡單介紹,強調(diào)了液化產(chǎn)物生物油的特性及其應(yīng)用難點,引出本文研究的目的和主要內(nèi)容。 其次,介紹了國內(nèi)外流化床熱解液化系統(tǒng),描述了本文流化床熱解液化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工藝流程,選擇了合適的試驗參數(shù),概括了試驗操作方法和步驟。 然后,通過試驗研究了生物質(zhì)原料種類、粒徑和熱解溫度、氣相停留時間對生物油產(chǎn)率和品質(zhì)的影響規(guī)律。試驗研究表明:原料的種類、熱解溫度和氣相停留時間是影響生物油產(chǎn)率和品質(zhì)最重要的參數(shù):①、原料中纖維素、木質(zhì)素和灰分的含量是主要影響因素。松木屑最適合生產(chǎn)高產(chǎn)率高品質(zhì)的生物油。②、基于松木屑油的研究發(fā)現(xiàn),450～550℃是生產(chǎn)高產(chǎn)率高品質(zhì)松木屑油的最佳溫度范圍。③、熱解蒸氣的停留時間決定二次反應(yīng)的發(fā)生幾率,從而影響生物油的產(chǎn)率和品質(zhì)。 最后,試驗研究微波干燥對生物質(zhì)原料以及對生物質(zhì)熱解機制的影響。研究發(fā)現(xiàn):微波干燥能迅速降低生物質(zhì)原料的含水率,功率越大,干燥速率越快;微波干燥能擴大生物質(zhì)的孔隙結(jié)構(gòu),有效增大原料的比表面積;微波干燥更有利于揮發(fā)分在熱解過程中迅速析出,提高熱解速率;微波干燥明顯抑制了熱解產(chǎn)物的二次反應(yīng),提高了生物油和焦炭的產(chǎn)率,減少了不凝氣體的產(chǎn)率,同時減少了熱解過程中水分的生成,提高了生物油的品質(zhì)。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TK6
【部分圖文】：

Waterloo大學(xué)的流化床反應(yīng)系統(tǒng)

浙江大學(xué)的流化床熱解液化系統(tǒng)

圖 4-17 微波干燥后熱解焦炭的 SEM 圖 圖 4-18 烘箱干燥后熱解焦炭的 SEM 圖4.3.4 對不凝氣的影響生物質(zhì)熱解后得到的可燃氣體，主要成分是 CO、CO2、H2及 CH4等烷烴類物質(zhì)圖 4-19、圖 4-20 和圖 4-21 對比了不同干燥方式下三種原料熱解后不凝氣的主要成分
【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 孫玉鳳;高虹;王通洲;;玉米秸稈生物質(zhì)熱裂解產(chǎn)物分析[J];沈陽理工大學(xué)學(xué)報;2010年05期

本文編號：2856727