高揮發(fā)分含碳燃料的熱解氣化研究
發(fā)布時間:2022-02-21 07:43
眾所周知,煤炭的傳統(tǒng)燃燒方式由于能耗高、效率低、污染大,己遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)代社會發(fā)展的需要。為了實現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)的快速可持續(xù)發(fā)展,必須要改變傳統(tǒng)的燃燒方式,尋找新型高效的替代能源,減少直接燃煤對環(huán)境造成的污染。高揮發(fā)分含碳燃料由于氣化效率高、污染物排放少等優(yōu)點正日漸引起人們的重視。高揮發(fā)分含碳燃料主要有三大類:低階煤、生物質(zhì)和垃圾衍生燃料(RDF)。本文采用理論計算與實驗分析相結(jié)合的方法,主要針對垃圾衍生燃料進(jìn)行了一系列熱解氣化處理研究。同時,對低階煤和生物質(zhì)類燃料的氣化過程亦進(jìn)行了部分的探究。首先,對低階煤和垃圾衍生燃料的氣化過程進(jìn)行了理論平衡計算,分析了空氣煤比、蒸汽煤比以及RDF灰含量等因素對其氣化過程主要技術(shù)指標(biāo)的影響。同時采用熱重紅外聯(lián)用的方法對RDF進(jìn)行了熱解實驗研究,對比分析了在不同升溫速率下熱解過程中的TG曲線、DTG曲線、FT-IR能量分布曲線和氣體析出的紅外光譜3D圖等,探究了RDF在氮氣氛圍下的熱解特性并選用Coats-Redfern積分法對其熱解動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了計算與分析。結(jié)果表明:RDF組分復(fù)雜,其熱解發(fā)生在較寬的溫度范圍內(nèi),熱解失重從加熱開始發(fā)生,且呈現(xiàn)階段性變化...
【文章來源】:華北電力大學(xué)河北省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 選題簡介
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 低階煤氣化技術(shù)
1.3.2 垃圾衍生燃料(RDF)熱解氣化技術(shù)
1.3.3 生物質(zhì)燃料氣化技術(shù)
1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 氣化過程理論平衡計算
2.1 燃料氣化過程理論計算模型
2.1.1 氣化過程質(zhì)量平衡計算
2.1.2 氣化過程能量平衡計算
2.2 神華煤氣化過程計算
2.2.1 原料特性分析
2.2.2 計算條件設(shè)定
2.2.3 計算結(jié)果及分析
2.3 灰含量對垃圾衍生燃料氣化的影響
2.3.1 原料特性分析
2.3.2 計算條件設(shè)定
2.3.3 實驗結(jié)果及分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 燃料熱解特性的熱重紅外分析
3.1 熱重紅外聯(lián)用(TG-FTIR)分析法
3.2 實驗原料、裝置和方法
3.3 實驗結(jié)果及分析
3.3.1 不同升溫速率下垃圾衍生燃料的熱解特性
3.3.2 垃圾衍生燃料熱解氣體析出特性
3.4 垃圾衍生燃料熱解動力學(xué)參數(shù)計算分析
3.4.1 熱解動力學(xué)參數(shù)計算
3.4.2 計算結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 燃料的固定床熱解實驗
4.1 實驗原料、裝置與方法
4.1.1 實驗原料
4.1.2 實驗裝置與方法
4.2 實驗結(jié)果與分析
4.2.1 垃圾衍生燃料熱解氣體產(chǎn)物特性分析
4.2.2 垃圾衍生燃料熱解炭特性分析
4.2.3 垃圾衍生燃料熱解液特性分析
4.2.4 垃圾衍生燃料熱解產(chǎn)物產(chǎn)率分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 氣化燃?xì)饨褂退秩訙y試實驗
5.1 焦油取樣及分析測試系統(tǒng)介紹
5.1.1 取樣系統(tǒng)
5.1.2 分析測試系統(tǒng)
5.2 現(xiàn)場實驗
5.2.1 現(xiàn)場設(shè)備改動
5.2.2 實驗工況參數(shù)
5.2.3 實驗現(xiàn)場操作
5.3 實驗結(jié)果與分析
5.3.1 氣化爐溫度對氣化燃?xì)庵薪褂秃康挠绊?br> 5.3.2 氧化鈣加入量對氣化燃?xì)庵薪褂秃康挠绊?br> 5.3.3 氣化爐溫度、氧化鈣加入量對氣化燃?xì)庵兴趾康挠绊?br> 5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱重-紅外聯(lián)用分析垃圾衍生燃料的熱解特性[J]. 柏繼松,余春江,吳鵬,方夢祥,駱仲泱. 化工學(xué)報. 2013(03)
[2]城市生活垃圾熱解氣化技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 袁浩然,魯濤,熊祖鴻,黃宏宇,小林敬幸,陳勇,黎志強(qiáng). 化工進(jìn)展. 2012(02)
[3]我國煤炭熱解技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 李云. 內(nèi)蒙古石油化工. 2012(02)
[4]城市生活垃圾熱解氣化研究進(jìn)展[J]. 方少曼,李娟,文琛. 綠色科技. 2011(07)
[5]城市生活垃圾衍生燃料熱分解特性[J]. 閆晶晶,黃立維,徐昕,王植盈. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2011(02)
[6]生物質(zhì)氣化/燃燒雙反應(yīng)器的冷態(tài)試驗研究[J]. 李松,范曉旭,孫陸軍,姜桂林,肖琦. 可再生能源. 2009(03)
[7]雙流化床煤氣化試驗研究[J]. 呂清剛,劉琦,范曉旭,宋國良,那永潔,賀軍. 工程熱物理學(xué)報. 2008(08)
[8]生物質(zhì)氣化發(fā)電燃?xì)饨褂兔摮椒ǖ奶接慬J]. 韓璞,李大中,劉曉偉. 可再生能源. 2008(01)
[9]生物質(zhì)氣化工藝技術(shù)應(yīng)用與進(jìn)展[J]. 陳蔚萍,陳迎偉,劉振峰. 河南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(01)
[10]Shell煤氣化技術(shù)及其在我國的應(yīng)用[J]. 汪家銘. 化肥工業(yè). 2006(06)
博士論文
[1]生活垃圾固定床熱解氣化特性的實驗研究及其過程模擬[D]. 陳翀.浙江大學(xué) 2011
[2]典型煤種熱解氣化特性研究[D]. 石金明.華中科技大學(xué) 2010
[3]雙流化床中煤熱解—氣化工藝試驗研究[D]. 劉琦.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2009
[4]城市生活垃圾熱解特性試驗研究及預(yù)測模型[D]. 溫俊明.浙江大學(xué) 2006
[5]常壓循環(huán)流化床煤氣化試驗與模型研究[D]. 張榮光.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2005
[6]生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化行為特性和工程化研究[D]. 蔣劍春.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2003
碩士論文
[1]垃圾衍生燃料熱解機(jī)理模型和氣化特性模擬研究[D]. 張立靜.浙江大學(xué) 2014
[2]褐煤流化床熱解特性的實驗研究[D]. 陳勛瑜.浙江大學(xué) 2011
[3]氣化過程燃?xì)饨褂蜋z測分析及脫除[D]. 賈佳妮.天津大學(xué) 2007
[4]煤熱解與氣化反應(yīng)性的研究[D]. 趙麗紅.太原理工大學(xué) 2007
[5]城市生活垃圾典型組分的流化床氣化特性實驗研究[D]. 徐嘉.浙江大學(xué) 2004
[6]生物質(zhì)焦油催化裂解試驗研究[D]. 王鐵柱.浙江大學(xué) 2003
本文編號:3636808
【文章來源】:華北電力大學(xué)河北省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 選題簡介
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 低階煤氣化技術(shù)
1.3.2 垃圾衍生燃料(RDF)熱解氣化技術(shù)
1.3.3 生物質(zhì)燃料氣化技術(shù)
1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 氣化過程理論平衡計算
2.1 燃料氣化過程理論計算模型
2.1.1 氣化過程質(zhì)量平衡計算
2.1.2 氣化過程能量平衡計算
2.2 神華煤氣化過程計算
2.2.1 原料特性分析
2.2.2 計算條件設(shè)定
2.2.3 計算結(jié)果及分析
2.3 灰含量對垃圾衍生燃料氣化的影響
2.3.1 原料特性分析
2.3.2 計算條件設(shè)定
2.3.3 實驗結(jié)果及分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 燃料熱解特性的熱重紅外分析
3.1 熱重紅外聯(lián)用(TG-FTIR)分析法
3.2 實驗原料、裝置和方法
3.3 實驗結(jié)果及分析
3.3.1 不同升溫速率下垃圾衍生燃料的熱解特性
3.3.2 垃圾衍生燃料熱解氣體析出特性
3.4 垃圾衍生燃料熱解動力學(xué)參數(shù)計算分析
3.4.1 熱解動力學(xué)參數(shù)計算
3.4.2 計算結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 燃料的固定床熱解實驗
4.1 實驗原料、裝置與方法
4.1.1 實驗原料
4.1.2 實驗裝置與方法
4.2 實驗結(jié)果與分析
4.2.1 垃圾衍生燃料熱解氣體產(chǎn)物特性分析
4.2.2 垃圾衍生燃料熱解炭特性分析
4.2.3 垃圾衍生燃料熱解液特性分析
4.2.4 垃圾衍生燃料熱解產(chǎn)物產(chǎn)率分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 氣化燃?xì)饨褂退秩訙y試實驗
5.1 焦油取樣及分析測試系統(tǒng)介紹
5.1.1 取樣系統(tǒng)
5.1.2 分析測試系統(tǒng)
5.2 現(xiàn)場實驗
5.2.1 現(xiàn)場設(shè)備改動
5.2.2 實驗工況參數(shù)
5.2.3 實驗現(xiàn)場操作
5.3 實驗結(jié)果與分析
5.3.1 氣化爐溫度對氣化燃?xì)庵薪褂秃康挠绊?br> 5.3.2 氧化鈣加入量對氣化燃?xì)庵薪褂秃康挠绊?br> 5.3.3 氣化爐溫度、氧化鈣加入量對氣化燃?xì)庵兴趾康挠绊?br> 5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱重-紅外聯(lián)用分析垃圾衍生燃料的熱解特性[J]. 柏繼松,余春江,吳鵬,方夢祥,駱仲泱. 化工學(xué)報. 2013(03)
[2]城市生活垃圾熱解氣化技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 袁浩然,魯濤,熊祖鴻,黃宏宇,小林敬幸,陳勇,黎志強(qiáng). 化工進(jìn)展. 2012(02)
[3]我國煤炭熱解技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 李云. 內(nèi)蒙古石油化工. 2012(02)
[4]城市生活垃圾熱解氣化研究進(jìn)展[J]. 方少曼,李娟,文琛. 綠色科技. 2011(07)
[5]城市生活垃圾衍生燃料熱分解特性[J]. 閆晶晶,黃立維,徐昕,王植盈. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2011(02)
[6]生物質(zhì)氣化/燃燒雙反應(yīng)器的冷態(tài)試驗研究[J]. 李松,范曉旭,孫陸軍,姜桂林,肖琦. 可再生能源. 2009(03)
[7]雙流化床煤氣化試驗研究[J]. 呂清剛,劉琦,范曉旭,宋國良,那永潔,賀軍. 工程熱物理學(xué)報. 2008(08)
[8]生物質(zhì)氣化發(fā)電燃?xì)饨褂兔摮椒ǖ奶接慬J]. 韓璞,李大中,劉曉偉. 可再生能源. 2008(01)
[9]生物質(zhì)氣化工藝技術(shù)應(yīng)用與進(jìn)展[J]. 陳蔚萍,陳迎偉,劉振峰. 河南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(01)
[10]Shell煤氣化技術(shù)及其在我國的應(yīng)用[J]. 汪家銘. 化肥工業(yè). 2006(06)
博士論文
[1]生活垃圾固定床熱解氣化特性的實驗研究及其過程模擬[D]. 陳翀.浙江大學(xué) 2011
[2]典型煤種熱解氣化特性研究[D]. 石金明.華中科技大學(xué) 2010
[3]雙流化床中煤熱解—氣化工藝試驗研究[D]. 劉琦.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2009
[4]城市生活垃圾熱解特性試驗研究及預(yù)測模型[D]. 溫俊明.浙江大學(xué) 2006
[5]常壓循環(huán)流化床煤氣化試驗與模型研究[D]. 張榮光.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2005
[6]生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化行為特性和工程化研究[D]. 蔣劍春.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2003
碩士論文
[1]垃圾衍生燃料熱解機(jī)理模型和氣化特性模擬研究[D]. 張立靜.浙江大學(xué) 2014
[2]褐煤流化床熱解特性的實驗研究[D]. 陳勛瑜.浙江大學(xué) 2011
[3]氣化過程燃?xì)饨褂蜋z測分析及脫除[D]. 賈佳妮.天津大學(xué) 2007
[4]煤熱解與氣化反應(yīng)性的研究[D]. 趙麗紅.太原理工大學(xué) 2007
[5]城市生活垃圾典型組分的流化床氣化特性實驗研究[D]. 徐嘉.浙江大學(xué) 2004
[6]生物質(zhì)焦油催化裂解試驗研究[D]. 王鐵柱.浙江大學(xué) 2003
本文編號:3636808
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