生物質(zhì)能源是一種可再生能源,對(duì)生物質(zhì)能的開發(fā)和利用能夠緩解能源短缺的壓力、減少環(huán)境污染、改善未來的能源結(jié)構(gòu)。利用生物質(zhì)熱解轉(zhuǎn)化技術(shù),將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成高品位的液體燃料是生物質(zhì)能開發(fā)利用的重要方式。本文基于國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)熱解液化制取生物油領(lǐng)域已經(jīng)開展的研究工作,對(duì)生物質(zhì)懸浮流化床技術(shù)進(jìn)行了理論探討,并對(duì)生物質(zhì)在懸浮流化床內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、熱解規(guī)律和懸浮流化床的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了理論分析和模擬仿真。 本文首先提出了課題的研究背景,對(duì)生物質(zhì)的種類和生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)進(jìn)行了闡述,對(duì)國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)流化床熱解液化制取生物油技術(shù)的研究進(jìn)行了綜述分析,全面掌握了該領(lǐng)域的研究方向和研究熱點(diǎn),確定了論文的研究?jī)?nèi)容和研究目標(biāo)。 分析了生物質(zhì)原料的顆粒特性和化學(xué)特性,建立了生物質(zhì)流化冷態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)玉米芯和稻殼進(jìn)行了單獨(dú)流化實(shí)驗(yàn),對(duì)玉米芯和稻殼與石英砂進(jìn)行了混合流化實(shí)驗(yàn)。生物質(zhì)單獨(dú)流化實(shí)驗(yàn)表明,生物質(zhì)是可以實(shí)現(xiàn)流態(tài)化的;生物質(zhì)原料顆粒較小,流化特性沒有顯著區(qū)別;流化風(fēng)速變化時(shí),每一個(gè)測(cè)壓點(diǎn)的壓降變化不大,沒有一定的規(guī)律性。生物質(zhì)混合流化實(shí)驗(yàn)表明,生物質(zhì)質(zhì)量分率較小時(shí),質(zhì)量分率不同,流化狀態(tài)和壓差變化沒有... 

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題提出的背景
    1.2 生物質(zhì)種類及生物質(zhì)能特點(diǎn)
        1.2.1 生物質(zhì)種類
        1.2.2 生物質(zhì)特點(diǎn)
    1.3 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化和利用技術(shù)
        1.3.1 生物質(zhì)燃燒
        1.3.2 生物質(zhì)熱解氣化
        1.3.3 生物質(zhì)熱解液化
        1.3.4 生物質(zhì)固化成型
        1.3.5 生物質(zhì)生物轉(zhuǎn)換
        1.3.6 生物柴油
    1.4 我國(guó)生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀
        1.4.1 我國(guó)主要能源的利用
        1.4.2 我國(guó)生物質(zhì)資源利用潛力
        1.4.3 我國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的重要意義
    1.5 論文的主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 研究目標(biāo)
        1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
2 生物質(zhì)熱解液化制取生物油技術(shù)研究
    2.1 生物質(zhì)熱解液化制取生物油技術(shù)
        2.1.1 生物質(zhì)熱解原理
        2.1.2 生物質(zhì)熱解系統(tǒng)
    2.2 流化床熱解液化制取生物油工藝
    2.3 國(guó)外流化床熱解液化制取生物油技術(shù)
    2.4 國(guó)內(nèi)流化床熱解液化制取生物油技術(shù)
    2.5 其它生物質(zhì)熱解液化制取生物油技術(shù)
    2.6 本章小結(jié)
3 生物質(zhì)懸浮流化實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 生物質(zhì)原料的顆粒特性
        3.1.1 生物質(zhì)顆粒的當(dāng)量直徑
        3.1.2 顆粒的球形度
        3.1.3 生物質(zhì)原料的粒徑分布
        3.1.4 生物質(zhì)原料的堆積密度
        3.1.5 生物質(zhì)原料的休止角
        3.1.6 床層空隙率
    3.2 生物質(zhì)原料的化學(xué)特性
        3.2.1 生物質(zhì)原料的元素分析與工業(yè)分析
        3.2.2 生物質(zhì)燃料的熱值
        3.2.3 生物質(zhì)的比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)
    3.3 生物質(zhì)懸浮流化床流態(tài)化現(xiàn)象
    3.4 生物質(zhì)懸浮流態(tài)化實(shí)驗(yàn)分析
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        3.4.2 生物質(zhì)單獨(dú)流化的實(shí)驗(yàn)研究
        3.4.3 生物質(zhì)與石英砂混合流化速度分析與實(shí)驗(yàn)研究
    3.5 生物質(zhì)懸浮流化顆粒流動(dòng)研究
        3.5.1 高速攝像技術(shù)
        3.5.2 床內(nèi)顆粒流動(dòng)狀態(tài)
        3.5.3 床內(nèi)顆粒運(yùn)動(dòng)分析
    3.6 本章小結(jié)
4 生物質(zhì)懸浮流化氣固流動(dòng)的仿真
    4.1 氣—固兩相流理論
        4.1.1 兩類多相流體力學(xué)模型
        4.1.2 顆粒軌道模型
        4.1.3 多流體模型
        4.1.4 流化床氣—固流動(dòng)模擬進(jìn)展
    4.2 流動(dòng)模型的建立
        4.2.1 質(zhì)量守恒方程
        4.2.2 動(dòng)量守恒方程
        4.2.3 固相脈動(dòng)能守恒方程
        4.2.4 曳力模型的選擇
    4.3 生物質(zhì)流化床氣固流動(dòng)仿真方法
    4.4 懸浮流化床的流動(dòng)仿真
        4.4.1 仿真數(shù)值方法和參數(shù)
        4.4.2 顆粒運(yùn)動(dòng)分析
    4.5 本章小結(jié)
5 懸浮流化床生物質(zhì)熱解理論研究
    5.1 生物質(zhì)熱解過程
    5.2 生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)模型
        5.2.1 生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)模型的建立
        5.2.2 生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)方程的建立
        5.2.3 生物質(zhì)熱解方程求解與產(chǎn)物分析
    5.3 生物質(zhì)熱解傳熱研究
        5.3.1 傳熱方式
        5.3.2 傳熱模型理論
        5.3.3 傳熱過程分析
    5.4 本章小結(jié)
6 生物質(zhì)懸浮流化熱解液化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    6.1 熱解液化系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
        6.1.1 設(shè)計(jì)方案
        6.1.2 生物質(zhì)原料給料系統(tǒng)
        6.1.3 懸浮流化床反應(yīng)器
        6.1.4 熱解燃?xì)饫淠?br>    6.2 反應(yīng)器供熱和傳熱方法
        6.2.1 反應(yīng)器的供熱方式
        6.2.2 反應(yīng)器的傳熱方法
    6.3 生物質(zhì)燃?xì)鈿怏w燃料的燃燒
        6.3.1 生物質(zhì)燃?xì)獾奈锢硖匦?br>        6.3.2 生物質(zhì)燃?xì)獾娜紵匦?br>        6.3.3 生物質(zhì)燃?xì)馊紵杩諝饬康挠?jì)算
        6.3.4 生物質(zhì)燃?xì)馊紵^程和燃燒溫度
        6.3.5 生物質(zhì)燃?xì)馊紵^程的強(qiáng)化與完善
        6.3.6 生物質(zhì)燃?xì)馊紵?br>    6.4 懸浮流化床反應(yīng)器生物質(zhì)熱解能量平衡計(jì)算
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
論文創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物質(zhì)快速熱解制備生物油[J]. 朱錫鋒,陸強(qiáng).  科技導(dǎo)報(bào). 2007(21)
[2]鼓泡流化床流動(dòng)特性的數(shù)值模擬[J]. 周繼良,鄒宗樹,余艾冰.  材料與冶金學(xué)報(bào). 2007(02)
[3]雙組分顆粒系統(tǒng)流化特性的試驗(yàn)[J]. 王立群,宋旭,周浩生,唐恒,王同章.  江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(03)
[4]鼓泡流化床流動(dòng)特性的直接顆粒模擬[J]. 吳錦坤,羅坤,胡桂林,樊建人,岑可法.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(03)
[5]鼓泡床反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)與傳質(zhì)行為的研究進(jìn)展[J]. 何廣湘,楊索和,靳海波.  化學(xué)工業(yè)與工程. 2007(01)
[6]生物質(zhì)與石英砂組成雙組分混合物的流化特性分析[J]. 王佳文,劉榮厚.  農(nóng)機(jī)化研究. 2006(11)
[7]生物質(zhì)熱解液化裝置研制與試驗(yàn)研究[J]. 朱錫鋒,鄭冀魯,陸強(qiáng),郭慶祥,朱清時(shí).  中國(guó)工程科學(xué). 2006(10)
[8]中國(guó)生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)研究開發(fā)進(jìn)展[J]. 劉寶亮,蔣劍春.  生物質(zhì)化學(xué)工程. 2006(04)
[9]厭氧消化技術(shù)在禽畜糞便處理中的應(yīng)用[J]. 孫貝烈,陳叢斌.  遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(03)
[10]木粉和稻殼流化特性[J]. 朱錫鋒,陸強(qiáng),鄭冀魯.  太陽能學(xué)報(bào). 2006(04)

博士論文
[1]內(nèi)循環(huán)流化床氣固流動(dòng)數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D]. 田鳳國(guó).上海交通大學(xué) 2007
[2]循環(huán)流化床流動(dòng)特性PIV測(cè)試和數(shù)值模擬[D]. 石惠嫻.浙江大學(xué) 2003

碩士論文
[1]生物質(zhì)熱解機(jī)制和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[D]. 林木森.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2007
[2]鼓泡流化床流動(dòng)特性的直接數(shù)值模擬[D]. 吳錦坤.浙江大學(xué) 2006
[3]生物質(zhì)熱裂解制取生物油的試驗(yàn)研究[D]. 劉艷陽.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[4]循環(huán)流化床流動(dòng)特性的數(shù)值模擬[D]. 徐祥.東南大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3731766