我國的生物質(zhì)尤其是農(nóng)作物秸稈資源十分豐富,但其能源化利用程度不高。目前,幾乎所有的秸稈類生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)都需要對(duì)原料秸稈進(jìn)行破碎,由此增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性、初投資和能耗。因此,需要尋求一種秸稈無需破碎即可利用的新方法。 本文提出了一種不需預(yù)破碎的秸稈類生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化方法一整包秸稈的微波熱解,無需對(duì)秸稈進(jìn)行破碎,而是對(duì)其壓縮打包實(shí)現(xiàn)整體熱解利用,并與電加熱常規(guī)熱解進(jìn)行了對(duì)比。 首先,在微波熱解實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了微波加熱下整包秸稈的熱解過程和傳熱機(jī)理的研究。秸稈的微波熱解過程分為四個(gè)階段:干燥階段、預(yù)熱解階段、揮發(fā)分大量析出階段和炭化階段,各階段對(duì)應(yīng)的溫區(qū)和加熱機(jī)理不同:在微波加熱下大尺度物料(整包秸稈)的傳熱方向由表層向內(nèi)部,傳質(zhì)方向由內(nèi)部向表層,這與經(jīng)過破碎的小尺度物料不同;微波加熱下料包內(nèi)部溫度場(chǎng)均勻性較好,微波功率越大,料包內(nèi)部溫度場(chǎng)越均勻;較之微波熱解,常規(guī)熱解預(yù)熱階段不明顯,沒有揮發(fā)分析出平臺(tái)期,料包內(nèi)部沿導(dǎo)熱方向溫度單調(diào)遞減。 其次,采用熱重分析方法研究了整包秸稈的微波熱解特性,分析了熱解產(chǎn)物以及熱解過程的能耗。整包秸稈的微波熱重特性與常規(guī)熱重基本吻合,180℃～450℃溫區(qū)為揮...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)說明
第1章 緒論
    1.1 生物質(zhì)能概況
    1.2 生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.2.1 物理轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.2.2 生物轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.2.3 化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)
    1.3 本文的研究目的和主要內(nèi)容
第2章 微波熱解技術(shù)及研究進(jìn)展
    2.1 微波加熱原理
        2.1.1 微波媒質(zhì)的分類
        2.1.2 介電加熱類型和偶極子極化加熱
        2.1.3 微波加熱的優(yōu)勢(shì)
    2.2 微波熱解技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        2.2.1 微波熱解技術(shù)的國外研究現(xiàn)狀
        2.2.2 微波熱解技術(shù)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    2.3 本章小結(jié)
第3章 整包秸稈的微波熱解特性研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)樣品和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)樣品
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    3.2 實(shí)驗(yàn)流程及產(chǎn)物分析方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)流程
        3.2.2 產(chǎn)物分析方法
    3.3 微波加熱下秸稈的熱解過程和秸稈包的傳熱機(jī)理
        3.3.1 微波加熱下的秸稈熱解過程
        3.3.2 微波加熱下秸稈包的傳熱機(jī)理
        3.3.3 整包秸稈三維方向溫度分布
        3.3.4 微波功率及微波布置方式對(duì)溫度場(chǎng)的影響
    3.4 秸稈的微波熱重特性分析
        3.4.1 熱解曲線分析
        3.4.2 揮發(fā)分析出分布和微波功率對(duì)熱解速率影響
    3.5 秸稈的微波熱解產(chǎn)物分析
        3.5.1 三相產(chǎn)率
        3.5.2 氣體產(chǎn)物分析
        3.5.3 固體產(chǎn)物分析
        3.5.4 液體產(chǎn)物分析
    3.6 微波熱解過程能耗
    3.7 秸稈類生物質(zhì)微波熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析
        3.7.1 秸稈類生物質(zhì)微波熱解反應(yīng)模型的建立
        3.7.2 秸稈類生物質(zhì)微波熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的確定
    3.8 本章小結(jié)
第4章 整包秸稈的常規(guī)熱解實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)裝置及系統(tǒng)
    4.2 料包內(nèi)部溫度場(chǎng)分析
    4.3 現(xiàn)象與產(chǎn)物分析
        4.3.1 氣體產(chǎn)物
        4.3.2 固體產(chǎn)物和液體產(chǎn)物
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào)：3744703