生物質能作為第四大能源，在利用過程中，具有能量密度小，收集困難，難于粉碎等缺點嚴重制約了其規(guī)模化應用。烘焙作為一種預處理手段，能有效地改善生物質的理化特性，為其工業(yè)化大規(guī)模應用奠定基礎。 本文著眼于烘焙技術在工業(yè)化應用過程中所面臨的關鍵問題——烘焙氣氛，烘焙裝置以及烘焙對生物質燃燒特性的影響。首先在立式爐反應裝置內進行了不同溫度，不同氧氣濃度下的烘焙實驗，討論了不同工況對于產(chǎn)率的影響，發(fā)現(xiàn)麥稈有氧烘焙的最佳氧氣耐受濃度為6%，最佳溫度為260℃。并分析了有氧烘焙對生物質理化特性的影響，利用傅里葉紅外光譜分析儀，X射線衍射儀和環(huán)境掃描電鏡，對烘焙前后的樣品進行了理化特性分析，且建立了雙平衡反應理論模型。 然后探究了回轉窯用于規(guī)�；姹旱目尚行裕治隽嘶剞D窯烘焙前后樣品吸水性，粉碎能耗等變化，提出了粉碎系數(shù)這一概念，探討了適宜于規(guī)�；姹旱墓に嚄l件。發(fā)現(xiàn)回轉窯烘焙以260℃為宜，烘焙有利于生物質平衡吸水性和粉碎能耗的降低，柏木在煙氣氣氛下烘焙后，平衡吸水率下降15.1%，粉碎能耗下降了18.8%。 最后，在熱重實驗裝置和連續(xù)進料的立式爐反應器上分別完成了烘焙前后樣品的燃燒實驗。發(fā)現(xiàn)烘焙過程中氧氣的加入使得后續(xù)燃燒過程中，揮發(fā)分燃燒峰和固定碳燃燒峰出現(xiàn)明顯分離，燃燒過程縮短，燃盡溫度和活化能顯著下降，均低于褐煤和煙煤。在260℃烘焙后，樣品燃燒效率增加，NOX和SO2并未出現(xiàn)大幅上升。
【學位單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2014
【中圖分類】：TK6
【部分圖文】：

（d）10%氧氣 （e）20%氧氣圖 2-9 不同氣氛烘培后麥稈表觀形貌 SEM 圖模型的建立10 反應了氧氣濃度為 6%時，轉化率與溫度的對應關系。圖中總 = （ 剩 總） × κ 應溫度下，純氮氣氣氛烘焙后的轉化率為： = （ 剩 總） × κ ： = 2-10 中看出，三種轉化率均隨溫度的升高而增加。在溫度由 2，烘焙反應轉化率上升了 6.12%，而氧化反應轉化率上升了 1

圖 3-7 烘焙后各組樣品的 H/C 圖 3-8 烘焙后各組樣品的 O/C3.5.3 粉碎能耗圖 3-9 為烘焙之后生物質樣品的照片。從圖中看出，隨著烘焙溫度的增加，各組樣品顏色由淺變深，原樣均呈現(xiàn)褐色，至 230℃時已變?yōu)楹稚S著烘焙溫度的進一步增加，至 290℃時全部變?yōu)楹谏＿@主要是由于烘焙后，半纖維素分解，原來由木質素，纖維素和半纖維素聯(lián)結而成的組織結構被破壞，內部逐漸出現(xiàn)無定形碳，隨著溫度的增加，其含量增加，故顏色加深。在相同溫度下，煙氣氣氛烘焙后的柏木樣品比氮氣氣氛烘焙后的顏色更深。
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本文編號：2872327