我國生物質資源十分豐富,直接燃燒是生物質規(guī)模化高效清潔利用的主要技術之一。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格,生物質中的農林廢棄物如花生殼等和城鄉(xiāng)有機廢物如市政污泥在直接燃燒過程中產生的SO₂和NOx排放問題受到越來越多的重視。將煙氣凈化過程從單一污染物控制發(fā)展到多種污染物協(xié)同脫除,這是一項重大的挑戰(zhàn),也是研究的熱點。本文以開發(fā)協(xié)同減排生物質直接燃燒產生的SO₂和NO技術為目的,采用熱重分析儀、固定床、沉降爐反應裝置和流化床燃燒系統(tǒng),對有機鈣在不同燃燒區(qū)域加入后的生物質熱化學轉化規(guī)律以及對SO₂和NO的協(xié)同控制機理,從5個層面依次開展系統(tǒng)研究,包括:有機鈣作用下生物質燃燒特性及反應動力學研究,孔隙特性及分形機理研究,硫釋放及生物質焦的硫遷移規(guī)律研究,生物質再燃脫硝特性及生物質焦的氮遷移機理研究,有機鈣協(xié)同脫硫脫硝特性實驗研究。進行了有機鈣與高揮發(fā)分含量生物質混合熱處理過程的熱重實驗,定義了特征溫度和參數(shù),分析了熱處理氣氛、有機鈣添加量等對燃燒特性的影響規(guī)律。采用預置模型法的Coats-Redfern法計算混合熱處理過程動力學參數(shù)。研... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號和縮略詞注釋表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 生物質能利用介紹
        1.2.2 生物質燃燒機理研究
        1.2.3 生物質燃燒過程中氮、硫遷移規(guī)律研究
        1.2.4 燃燒污染物協(xié)同減排研究
    1.3 本文的研究內容
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究目的
        1.3.3 研究技術路線
        1.3.4 研究內容
    1.4 本章小結
第二章 有機鈣作用下生物質燃燒特性及反應動力學分析
    2.1 引言
    2.2 試驗裝置及方法
        2.2.1 熱重試驗系統(tǒng)
        2.2.2 試驗樣品
        2.2.3 程序升溫試驗
        2.2.4 試驗數(shù)據(jù)處理方法
    2.3 燃燒特性研究
        2.3.1 有機鈣單獨熱解及燃燒
        2.3.2 有機鈣添加方式的選擇
        2.3.3 有機鈣對農林生物質燃燒特性影響
        2.3.4 加入有機鈣對污泥燃燒特性影響
    2.4 反應動力學分析
        2.4.1 PS加入有機鈣后的燃燒動力學分析
        2.4.2 SS加入有機鈣后的燃燒動力學分析
    2.5 本章小結
第三章 有機鈣作用下生物質熱處理過程的孔隙特性及分形機理
    3.1 引言
    3.2 試驗及方法
        3.2.1 試樣制備試驗系統(tǒng)
        3.2.2 實驗工況
        3.2.3 氮吸附試驗及分析方法
    3.3 污泥混合有機鈣熱解過程孔隙特性及分形機理
        3.3.1 熱解溫度的影響
        3.3.2 鈣硫摩爾比的影響
    3.4 花生殼混合有機鈣熱解過程孔隙特性及分形機理
        3.4.1 花生殼熱解孔隙特性分析
        3.4.2 花生殼熱解半焦的分形維數(shù)
    3.5 污泥混合有機鈣燃燒過程孔隙特性及分形機理
        3.5.1 鈣硫摩爾比對等溫線形態(tài)的影響
        3.5.2 鈣硫摩爾比對比表面積的影響
        3.5.3 鈣硫摩爾比對孔徑分布的影響
        3.5.4 有機鈣作用下污泥燃燒的分形維數(shù)
    3.6 本章小結
第四章 生物質添加有機鈣的硫釋放及遷移規(guī)律
    4.1 引言
    4.2 試驗裝置及方法
        4.2.1 材料制備及試驗系統(tǒng)
        4.2.2 數(shù)據(jù)分析方法
        4.2.3 試驗工況
    4.3 熱解過程半焦硫釋放特性研究
        4.3.1 污泥熱解半焦產率及硫釋放特性
        4.3.2 花生殼熱解半焦產率及硫釋放特性
    4.4 有機鈣作用氣相硫釋放特性
        4.4.1 污泥氣相硫釋放特性
        4.4.2 花生殼氣相硫釋放特性
    4.5 有機鈣作用下硫遷移規(guī)律研究
        4.5.1 污泥硫遷移規(guī)律
        4.5.2 花生殼硫遷移規(guī)律
    4.6 本章小結
第五章 有機鈣協(xié)同生物質再燃脫硝特性及氮遷移規(guī)律
    5.1 引言
    5.2 有機鈣協(xié)同生物質再燃脫硝特性實驗研究
        5.2.1 實驗裝置與實驗材料
        5.2.2 實驗參數(shù)選擇與數(shù)據(jù)處理方法
        5.2.3 沉降爐實驗結果與討論
        5.2.4 沉降爐實驗小結
    5.3 再燃過程中氮遷移規(guī)律研究
        5.3.1 實驗系統(tǒng)與方法
        5.3.2 再燃過程氮的遷移規(guī)律
        5.3.3 有機鈣作用下生物質/污泥焦中氮遷移規(guī)律
        5.3.4 生物質/污泥焦中氮遷移路徑分析
    5.4 本章小結
第六章 有機鈣協(xié)同脫硫脫硝特性實驗研究
    6.1 引言
    6.2 基于RSM的水平管式爐實驗研究
        6.2.1 實驗裝置與實驗材料
        6.2.2 實驗工況設計
        6.2.3 結果與討論
        6.2.4 水平管式爐實驗小結
    6.3 流化床實驗研究
        6.3.1 實驗裝置
        6.3.2 實驗步驟
        6.3.4 采樣與實驗工況
        6.3.3 實驗材料
        6.3.5 實驗結果與討論
        6.3.6 有機鈣加入方式對協(xié)同脫硫脫硝的影響比較
    6.4 國內外流化床生物質燃燒污染物控制研究對比
    6.5 本章小結
第七章 總結與展望
    7.1 全文總結
    7.2 本文創(chuàng)新點
    7.3 不足與展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[9]生物質熱解氣化氣相產物釋放特性和焦結構演化行為研究[D]. 付鵬.華中科技大學 2010
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碩士論文
[1]堿金屬與堿土金屬對低階煤與生物質共熱解的作用機制研究[D]. 柳金秋.中國礦業(yè)大學 2016
[2]生物質焦富氮化及脫除二氧化硫的實驗研究[D]. 馮燁.華中科技大學 2016
[3]一維熱態(tài)實驗爐上燃燒法聯(lián)合脫硫脫硝實驗研究[D]. 余磊波.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[4]堿性物質對生物質混煤燃燒及污染物排放特性影響規(guī)律研究[D]. 劉兆萍.山東大學 2009



本文編號：3463717