稻稈流化床氣化及灰渣熱物性實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-16 15:44
生物質(zhì)在能源利用過(guò)程中能夠減少CO2的排放量,且具有低硫和低氮的特性,是環(huán)境友好的可再生能源資源。我國(guó)每年可進(jìn)行能源化利用的農(nóng)作物秸稈就超過(guò)5億噸,其中稻稈和稻殼分別可達(dá)2.4億噸和4000萬(wàn)噸。隨著我國(guó)生物質(zhì)氣化能源化商業(yè)化應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大,將生物質(zhì)灰渣制備建筑材料和耐溫材料,越來(lái)越受到重視。本文以稻稈、麥稈、玉米稈和稻殼這四種農(nóng)作物秸稈為原料,開(kāi)展了生物質(zhì)熱物理性質(zhì)測(cè)定、灰樣制備、稻稈流化床氣化冷態(tài)和熱態(tài)試驗(yàn)、生物質(zhì)灰及稻稈氣化灰渣的理化特性和灰熔性特性的實(shí)驗(yàn)研究,得出如下結(jié)論:(1)稻稈、稻殼、麥稈和玉米稈等四種生物質(zhì)灰分含量存在較大差異,為3.27%~16.25%;揮發(fā)分含量為60.23%~71.93%;固定碳含量為14.65%~18.85%;與煤相比,本文選用的四種生物質(zhì)的S含量很低,但N含量偏高。(2)為了提高生物質(zhì)流化床氣化的轉(zhuǎn)化率,需要對(duì)原料進(jìn)行破碎預(yù)處理,破碎預(yù)處理后的稻稈呈短纖維狀或短棒狀以及部分顆粒呈粉末狀,采用長(zhǎng)度和粒徑可更準(zhǔn)確地表征其特征尺寸。本文進(jìn)行的稻稈流化床氣化冷態(tài)試驗(yàn)研究,確定了稻稈流化床氣化的相關(guān)參數(shù)。在熱態(tài)試驗(yàn)中,選擇氣化反應(yīng)溫度分別為600℃、70...
【文章來(lái)源】:南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景
1.1.1 生物質(zhì)能的特點(diǎn)
1.1.2 生物質(zhì)能源化利用概況
1.1.3 生物質(zhì)灰渣的特性和影響
1.1.4 生物質(zhì)氣化灰渣制備保溫材料和耐火材料的研究現(xiàn)狀
1.2 影響生物質(zhì)氣化灰渣特性的研究概況
1.2.1 氣化反應(yīng)器對(duì)生物質(zhì)氣化灰渣分布的影響
1.2.2 床料對(duì)生物質(zhì)氣化灰渣理化性質(zhì)的影響
1.3 生物質(zhì)灰渣特性及提高其灰熔點(diǎn)研究的概況
1.4 本文研究目的和技術(shù)路線
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容、研究方法及預(yù)期成果
1.6 本章小結(jié)
第2章 常見(jiàn)農(nóng)作物秸稈性質(zhì)分析及其灰制備
2.1 引言
2.2 常見(jiàn)農(nóng)作物秸稈的工業(yè)分析與元素分析
2.2.1 生物質(zhì)來(lái)源與試樣制備
2.2.2 生物質(zhì)試樣的工業(yè)分析
2.2.3 生物質(zhì)試樣的元素分析
2.2.4 生物質(zhì)的熱值計(jì)算
2.3 稻稈氣化原料的預(yù)處理
2.3.1 稻稈氣化前的破碎處理
2.3.2 稻稈的特征尺寸
2.3.3 稻稈的真實(shí)密度與堆積密度測(cè)定
2.4 生物質(zhì)灰樣制備
2.4.1 生物質(zhì)灰樣制備方法
2.4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 生物質(zhì)流化床氣化試驗(yàn)研究
3.1 引言
3.2 生物質(zhì)流化床氣化試驗(yàn)系統(tǒng)
3.2.1 螺旋加料器
3.2.2 空壓機(jī)系統(tǒng)
3.2.3 流化床本體
3.2.4 氣化產(chǎn)物的收集
3.2.5 試驗(yàn)系統(tǒng)的其他設(shè)備
3.3 稻稈流化床氣化的一般工藝流程
3.4 稻稈流化床氣化冷態(tài)試驗(yàn)
3.4.1 床料的選擇
3.4.2 螺旋加料器轉(zhuǎn)速與加料量的關(guān)系
3.4.3 布風(fēng)板壓降
3.4.4 床料粒徑及靜止床高的選擇
3.4.5 稻稈的流態(tài)化特性
3.4.6 稻稈和石英砂的混合比例選擇
3.4.7 稻稈和石英砂的混合流化特性
3.5 稻稈流化床氣化工藝參數(shù)的確定
3.5.1 稻稈理論燃燒空氣量計(jì)算
3.5.2 稻稈空氣氣化當(dāng)量比
3.5.3 流化床流化風(fēng)量的計(jì)算
3.5.4 熱態(tài)試驗(yàn)所需加料量的計(jì)算
3.6 稻稈氣化熱態(tài)試驗(yàn)
3.6.1 試驗(yàn)材料
3.6.2 熱態(tài)氣化試驗(yàn)步驟
3.6.3 試驗(yàn)條件對(duì)稻稈氣化灰渣分布的影響
3.7 稻稈氣化熱態(tài)試驗(yàn)的原料搭橋和灰渣結(jié)焦現(xiàn)象
3.7.1 稻稈的搭橋現(xiàn)象
3.7.2 反應(yīng)條件的控制問(wèn)題
3.7.3 稻稈與床料的結(jié)渣問(wèn)題
3.8 本章小結(jié)
第4章 稻稈氣化灰渣及生物質(zhì)灰的特性研究
4.1 引言
4.2 稻稈氣化灰渣的工業(yè)分析
4.3 稻稈氣化灰渣的熱值計(jì)算和燒失量分析
4.4 稻稈氣化灰渣及生物質(zhì)灰的SEM分析
4.5 稻稈氣化灰渣及生物質(zhì)灰的EDS分析
4.6 稻稈氣化灰渣及生物質(zhì)灰的XRD分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 生物質(zhì)灰渣的灰熔特性的實(shí)驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與用品
5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.3 生物質(zhì)灰渣的灰熔點(diǎn)分析
5.4 氧化鋁對(duì)生物質(zhì)灰渣的灰熔性的影響
5.4.1 氧化鋁與生物質(zhì)灰渣的配比選擇
5.4.2 不同添加比例對(duì)其灰熔點(diǎn)的影響
5.4.3 灰錐未熔物的XRD分析
5.5 生物質(zhì)灰渣水洗處理對(duì)其灰熔性的影響
5.5.1 生物質(zhì)灰渣的水洗處理
5.5.2 水洗處理后生物質(zhì)灰渣的EDS分析
5.5.3 水洗處理后生物質(zhì)灰渣的灰熔點(diǎn)分析
5.6 生物質(zhì)灰渣的粘度特性和灰熔性指標(biāo)的計(jì)算分析
5.6.1 生物質(zhì)灰渣的粘度特性
5.6.2 生物質(zhì)灰渣的灰熔性指標(biāo)
5.7 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 論文特色和創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3086252
【文章來(lái)源】:南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景
1.1.1 生物質(zhì)能的特點(diǎn)
1.1.2 生物質(zhì)能源化利用概況
1.1.3 生物質(zhì)灰渣的特性和影響
1.1.4 生物質(zhì)氣化灰渣制備保溫材料和耐火材料的研究現(xiàn)狀
1.2 影響生物質(zhì)氣化灰渣特性的研究概況
1.2.1 氣化反應(yīng)器對(duì)生物質(zhì)氣化灰渣分布的影響
1.2.2 床料對(duì)生物質(zhì)氣化灰渣理化性質(zhì)的影響
1.3 生物質(zhì)灰渣特性及提高其灰熔點(diǎn)研究的概況
1.4 本文研究目的和技術(shù)路線
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容、研究方法及預(yù)期成果
1.6 本章小結(jié)
第2章 常見(jiàn)農(nóng)作物秸稈性質(zhì)分析及其灰制備
2.1 引言
2.2 常見(jiàn)農(nóng)作物秸稈的工業(yè)分析與元素分析
2.2.1 生物質(zhì)來(lái)源與試樣制備
2.2.2 生物質(zhì)試樣的工業(yè)分析
2.2.3 生物質(zhì)試樣的元素分析
2.2.4 生物質(zhì)的熱值計(jì)算
2.3 稻稈氣化原料的預(yù)處理
2.3.1 稻稈氣化前的破碎處理
2.3.2 稻稈的特征尺寸
2.3.3 稻稈的真實(shí)密度與堆積密度測(cè)定
2.4 生物質(zhì)灰樣制備
2.4.1 生物質(zhì)灰樣制備方法
2.4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 生物質(zhì)流化床氣化試驗(yàn)研究
3.1 引言
3.2 生物質(zhì)流化床氣化試驗(yàn)系統(tǒng)
3.2.1 螺旋加料器
3.2.2 空壓機(jī)系統(tǒng)
3.2.3 流化床本體
3.2.4 氣化產(chǎn)物的收集
3.2.5 試驗(yàn)系統(tǒng)的其他設(shè)備
3.3 稻稈流化床氣化的一般工藝流程
3.4 稻稈流化床氣化冷態(tài)試驗(yàn)
3.4.1 床料的選擇
3.4.2 螺旋加料器轉(zhuǎn)速與加料量的關(guān)系
3.4.3 布風(fēng)板壓降
3.4.4 床料粒徑及靜止床高的選擇
3.4.5 稻稈的流態(tài)化特性
3.4.6 稻稈和石英砂的混合比例選擇
3.4.7 稻稈和石英砂的混合流化特性
3.5 稻稈流化床氣化工藝參數(shù)的確定
3.5.1 稻稈理論燃燒空氣量計(jì)算
3.5.2 稻稈空氣氣化當(dāng)量比
3.5.3 流化床流化風(fēng)量的計(jì)算
3.5.4 熱態(tài)試驗(yàn)所需加料量的計(jì)算
3.6 稻稈氣化熱態(tài)試驗(yàn)
3.6.1 試驗(yàn)材料
3.6.2 熱態(tài)氣化試驗(yàn)步驟
3.6.3 試驗(yàn)條件對(duì)稻稈氣化灰渣分布的影響
3.7 稻稈氣化熱態(tài)試驗(yàn)的原料搭橋和灰渣結(jié)焦現(xiàn)象
3.7.1 稻稈的搭橋現(xiàn)象
3.7.2 反應(yīng)條件的控制問(wèn)題
3.7.3 稻稈與床料的結(jié)渣問(wèn)題
3.8 本章小結(jié)
第4章 稻稈氣化灰渣及生物質(zhì)灰的特性研究
4.1 引言
4.2 稻稈氣化灰渣的工業(yè)分析
4.3 稻稈氣化灰渣的熱值計(jì)算和燒失量分析
4.4 稻稈氣化灰渣及生物質(zhì)灰的SEM分析
4.5 稻稈氣化灰渣及生物質(zhì)灰的EDS分析
4.6 稻稈氣化灰渣及生物質(zhì)灰的XRD分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 生物質(zhì)灰渣的灰熔特性的實(shí)驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與用品
5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.3 生物質(zhì)灰渣的灰熔點(diǎn)分析
5.4 氧化鋁對(duì)生物質(zhì)灰渣的灰熔性的影響
5.4.1 氧化鋁與生物質(zhì)灰渣的配比選擇
5.4.2 不同添加比例對(duì)其灰熔點(diǎn)的影響
5.4.3 灰錐未熔物的XRD分析
5.5 生物質(zhì)灰渣水洗處理對(duì)其灰熔性的影響
5.5.1 生物質(zhì)灰渣的水洗處理
5.5.2 水洗處理后生物質(zhì)灰渣的EDS分析
5.5.3 水洗處理后生物質(zhì)灰渣的灰熔點(diǎn)分析
5.6 生物質(zhì)灰渣的粘度特性和灰熔性指標(biāo)的計(jì)算分析
5.6.1 生物質(zhì)灰渣的粘度特性
5.6.2 生物質(zhì)灰渣的灰熔性指標(biāo)
5.7 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 論文特色和創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3086252
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