下降管式生物質(zhì)快速熱解揮發(fā)率規(guī)律試驗研究
發(fā)布時間:2022-02-16 22:34
生物質(zhì)快速熱裂解液化技術(shù)是把生物質(zhì)固體原料通過熱化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為液體燃料——生物油的技術(shù),它被認(rèn)為是一種非常有前途的、21世紀(jì)化石能源的替代能源。固體熱載體加熱式下降管生物質(zhì)熱裂解液化反應(yīng)器是利用直徑為2mm左右的高溫陶瓷球作為熱載體,在重力作用下與粉狀生物質(zhì)在一圓形管內(nèi)混合下降流動過程中進(jìn)行熱交換,是生物質(zhì)發(fā)生熱裂解的一種新型工藝。為了研究生物質(zhì)在這種新型工藝結(jié)構(gòu)下的熱解揮發(fā)規(guī)律,并驗證設(shè)備各個組成部分最優(yōu)設(shè)計參數(shù),將其應(yīng)用于工業(yè)化示范裝置——雙滾筒式生物質(zhì)熱解反應(yīng)器和慣性分離下降管式熱解反應(yīng)器。試驗設(shè)計搭建了陶瓷球固體熱載體加熱下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺。試驗設(shè)計了上位機監(jiān)控系統(tǒng),用上位機在線監(jiān)視與控制試驗過程,用GGD控制柜集中放置電壓表、電流表、變頻器等電氣設(shè)備。然后對試驗臺的整體進(jìn)行了調(diào)試,對試驗臺各個組成部分的性能進(jìn)行了測試。本試驗臺能夠?qū)崿F(xiàn)固體顆粒的連續(xù)均勻喂料和樣品的采集、同時溫度控制精確、操作簡單,能夠滿足生物質(zhì)粉在下降管內(nèi)進(jìn)行快速熱解揮發(fā)特性試驗的要求。試驗變量包括:反應(yīng)溫度(450℃、500℃、550℃)和下降距離(150mm、550 mm、850 mm、1150...
【文章來源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和課題提出
1.1.1 當(dāng)前能源形勢
1.1.2 生物質(zhì)能源概念及特點
1.1.3 生物質(zhì)利用技術(shù)
1.1.4 課題的提出
1.2 課題來源、意義及研究內(nèi)容
1.2.1 課題的來源
1.2.2 本研究的意義
1.2.3 研究內(nèi)容及研究方法
1.3 本章小結(jié)
第二章 生物質(zhì)熱解技術(shù)綜述
2.1 生物質(zhì)熱裂解液化技術(shù)
2.2 生物質(zhì)熱解裝置研究現(xiàn)狀
2.3 本章小結(jié)
第三章 下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺設(shè)計
3.1 下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺設(shè)計要求
3.2 下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺原理
3.3 下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺的設(shè)計
3.3.1 下降管式生物質(zhì)快速熱試驗臺的總體設(shè)計
3.3.2 喂料器設(shè)計
3.3.3 下降管反應(yīng)器的設(shè)計
3.3.4 陶瓷球殘?zhí)糠蛛x箱設(shè)計
3.3.5 陶瓷球顆粒收集箱設(shè)計
3.3.6 熱解炭粉取樣系統(tǒng)方案設(shè)計
3.4 本章小結(jié)
第四章 下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計
4.1 下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.2 監(jiān)控硬件設(shè)計
4.2.1 溫度加熱與控制方案
4.2.2 溫度測量方案
4.2.3 電動機控制
4.2.4 攪拌系統(tǒng)方案
4.2.5 生物質(zhì)雙螺旋喂料器振動敲擊方案
4.2.6 上位機
4.2.7 GGD電控柜的設(shè)計與制作
4.3 軟件設(shè)計
4.3.1 溫度監(jiān)控
4.3.2 轉(zhuǎn)速監(jiān)控
4.4 本章小結(jié)
第五章 生物質(zhì)快速熱解試驗
5.1 試驗?zāi)康暮驮囼炍锪蠝?zhǔn)備
5.1.1 試驗?zāi)康?br> 5.1.2 試驗物料準(zhǔn)備
5.2 試驗臺性能測試試驗
5.2.1 顆粒喂料器測試
5.2.2 加熱系統(tǒng)測試
5.2.3 監(jiān)控系統(tǒng)測試
5.3 與下降管生物質(zhì)快速熱解揮發(fā)率試驗有關(guān)的預(yù)備試驗
5.3.1 測定生物質(zhì)揮發(fā)率的灰分示蹤法
5.3.2 玉米秸稈元素分析
5.4 下降管生物質(zhì)快速熱解揮發(fā)率試驗研究
5.4.1 試驗過程
5.4.2 試驗設(shè)計
5.4.3 試驗所用儀器
5.5 試驗結(jié)果與討論
5.5.1 試驗結(jié)果
5.5.2 試驗結(jié)果討論
5.5.3 結(jié)論
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 全文總結(jié)
6.2 下一步工作建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]下降管式生物質(zhì)快速熱解實驗裝置設(shè)計與實驗[J]. 崔喜彬,李志合,李永軍,易維明,柏雪源. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2011(01)
[2]陶瓷球與生物質(zhì)半焦混合體在斜管中的運動特性[J]. 楊延強,易維明,李志合,柏雪源,李永軍,崔喜彬. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2010(S2)
[3]我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 詹慧龍,嚴(yán)昌宇,楊照. 改革與開放. 2010(19)
[4]固體熱載體與生物質(zhì)顆粒之間的傳熱研究[J]. 李志合,崔喜彬,柏雪源,易維明,李永軍. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2010(S1)
[5]下降管式生物質(zhì)快速熱解反應(yīng)器溫度場控制與檢測[J]. 崔喜彬,李志合,易維明,柏雪源,徐士振,程衛(wèi)東. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2010(S1)
[6]多能互補,重視生物質(zhì)能發(fā)展[J]. 杜秀珍,趙夢. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(新能源產(chǎn)業(yè)). 2010(04)
[7]生物質(zhì)能的利用技術(shù)[J]. 樊沖,汪軍. 農(nóng)業(yè)科技與信息. 2010(08)
[8]生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化前景分析[J]. 馮麗敏. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2010(02)
[9]世界可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢[J]. 竇林琪,武蘊華. 山西能源與節(jié)能. 2010(01)
[10]我國“十二五”時期面臨的關(guān)鍵性重大能源技術(shù)問題[J]. 楊玉峰,韓文科. 中國能源. 2010(01)
碩士論文
[1]含油污泥回轉(zhuǎn)熱解爐電氣控制系統(tǒng)研究[D]. 李靜.山東理工大學(xué) 2010
[2]固體熱載體與生物質(zhì)半焦在V形管內(nèi)的熱交換規(guī)律[D]. 田中君.山東理工大學(xué) 2010
[3]固體熱載體與生物質(zhì)半焦熱交換實驗研究[D]. 袁廷璧.山東理工大學(xué) 2009
[4]管內(nèi)陶瓷球與粉狀生物質(zhì)半焦顆粒流動特性的研究[D]. 殷哲.山東理工大學(xué) 2009
[5]用于煙道氣熱回收的熱管換熱器中對流冷凝傳熱實驗研究[D]. 房正.大連理工大學(xué) 2008
[6]玉米秸稈粉在流化床中熱裂解規(guī)律的試驗研究[D]. 柳善建.山東理工大學(xué) 2008
本文編號:3628783
【文章來源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和課題提出
1.1.1 當(dāng)前能源形勢
1.1.2 生物質(zhì)能源概念及特點
1.1.3 生物質(zhì)利用技術(shù)
1.1.4 課題的提出
1.2 課題來源、意義及研究內(nèi)容
1.2.1 課題的來源
1.2.2 本研究的意義
1.2.3 研究內(nèi)容及研究方法
1.3 本章小結(jié)
第二章 生物質(zhì)熱解技術(shù)綜述
2.1 生物質(zhì)熱裂解液化技術(shù)
2.2 生物質(zhì)熱解裝置研究現(xiàn)狀
2.3 本章小結(jié)
第三章 下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺設(shè)計
3.1 下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺設(shè)計要求
3.2 下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺原理
3.3 下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺的設(shè)計
3.3.1 下降管式生物質(zhì)快速熱試驗臺的總體設(shè)計
3.3.2 喂料器設(shè)計
3.3.3 下降管反應(yīng)器的設(shè)計
3.3.4 陶瓷球殘?zhí)糠蛛x箱設(shè)計
3.3.5 陶瓷球顆粒收集箱設(shè)計
3.3.6 熱解炭粉取樣系統(tǒng)方案設(shè)計
3.4 本章小結(jié)
第四章 下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計
4.1 下降管式生物質(zhì)快速熱解試驗臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.2 監(jiān)控硬件設(shè)計
4.2.1 溫度加熱與控制方案
4.2.2 溫度測量方案
4.2.3 電動機控制
4.2.4 攪拌系統(tǒng)方案
4.2.5 生物質(zhì)雙螺旋喂料器振動敲擊方案
4.2.6 上位機
4.2.7 GGD電控柜的設(shè)計與制作
4.3 軟件設(shè)計
4.3.1 溫度監(jiān)控
4.3.2 轉(zhuǎn)速監(jiān)控
4.4 本章小結(jié)
第五章 生物質(zhì)快速熱解試驗
5.1 試驗?zāi)康暮驮囼炍锪蠝?zhǔn)備
5.1.1 試驗?zāi)康?br> 5.1.2 試驗物料準(zhǔn)備
5.2 試驗臺性能測試試驗
5.2.1 顆粒喂料器測試
5.2.2 加熱系統(tǒng)測試
5.2.3 監(jiān)控系統(tǒng)測試
5.3 與下降管生物質(zhì)快速熱解揮發(fā)率試驗有關(guān)的預(yù)備試驗
5.3.1 測定生物質(zhì)揮發(fā)率的灰分示蹤法
5.3.2 玉米秸稈元素分析
5.4 下降管生物質(zhì)快速熱解揮發(fā)率試驗研究
5.4.1 試驗過程
5.4.2 試驗設(shè)計
5.4.3 試驗所用儀器
5.5 試驗結(jié)果與討論
5.5.1 試驗結(jié)果
5.5.2 試驗結(jié)果討論
5.5.3 結(jié)論
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 全文總結(jié)
6.2 下一步工作建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]下降管式生物質(zhì)快速熱解實驗裝置設(shè)計與實驗[J]. 崔喜彬,李志合,李永軍,易維明,柏雪源. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2011(01)
[2]陶瓷球與生物質(zhì)半焦混合體在斜管中的運動特性[J]. 楊延強,易維明,李志合,柏雪源,李永軍,崔喜彬. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2010(S2)
[3]我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 詹慧龍,嚴(yán)昌宇,楊照. 改革與開放. 2010(19)
[4]固體熱載體與生物質(zhì)顆粒之間的傳熱研究[J]. 李志合,崔喜彬,柏雪源,易維明,李永軍. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2010(S1)
[5]下降管式生物質(zhì)快速熱解反應(yīng)器溫度場控制與檢測[J]. 崔喜彬,李志合,易維明,柏雪源,徐士振,程衛(wèi)東. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2010(S1)
[6]多能互補,重視生物質(zhì)能發(fā)展[J]. 杜秀珍,趙夢. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(新能源產(chǎn)業(yè)). 2010(04)
[7]生物質(zhì)能的利用技術(shù)[J]. 樊沖,汪軍. 農(nóng)業(yè)科技與信息. 2010(08)
[8]生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化前景分析[J]. 馮麗敏. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2010(02)
[9]世界可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢[J]. 竇林琪,武蘊華. 山西能源與節(jié)能. 2010(01)
[10]我國“十二五”時期面臨的關(guān)鍵性重大能源技術(shù)問題[J]. 楊玉峰,韓文科. 中國能源. 2010(01)
碩士論文
[1]含油污泥回轉(zhuǎn)熱解爐電氣控制系統(tǒng)研究[D]. 李靜.山東理工大學(xué) 2010
[2]固體熱載體與生物質(zhì)半焦在V形管內(nèi)的熱交換規(guī)律[D]. 田中君.山東理工大學(xué) 2010
[3]固體熱載體與生物質(zhì)半焦熱交換實驗研究[D]. 袁廷璧.山東理工大學(xué) 2009
[4]管內(nèi)陶瓷球與粉狀生物質(zhì)半焦顆粒流動特性的研究[D]. 殷哲.山東理工大學(xué) 2009
[5]用于煙道氣熱回收的熱管換熱器中對流冷凝傳熱實驗研究[D]. 房正.大連理工大學(xué) 2008
[6]玉米秸稈粉在流化床中熱裂解規(guī)律的試驗研究[D]. 柳善建.山東理工大學(xué) 2008
本文編號:3628783
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