當前一次能源短缺,開發(fā)可再生能源尤為重要。我國城市污泥產(chǎn)量高,焚燒能有效處理城市污泥,但城市污泥熱值低,燃燒過程中需要添加輔助燃料。生物質(zhì)作為可再生能源是一種理想的輔助燃料,但未經(jīng)預處理的生物質(zhì)原料能源品質(zhì)低,與城市污泥混合燃燒效果不佳。針對以上問題,本文以玉米秸稈為生物質(zhì)原料,采用水熱法對玉米秸稈進行炭化處理,對水熱炭理化特性、水熱炭與城市污泥混燃特性及混燃過程中污染物排放特性進行了深入研究,具體如下:采用水熱法在不同溫度下(200℃,230℃,260℃)制備玉米秸稈水熱炭,研究所得水熱炭的理化特性及燃燒特性。結果表明:隨著溫度的升高,所得水熱炭質(zhì)量產(chǎn)率逐漸減小,能量產(chǎn)率在水熱溫度為230℃時達最高,為63.68%,固定碳含量和熱值逐漸增大,揮發(fā)分含量及氧含量逐漸降低;水熱處理后,樣品主要發(fā)生脫水、脫羧基、縮合及芳構化反應,水熱溫度越高,反應越劇烈,水熱炭芳香特性越強;隨著水熱溫度的升高,所得水熱炭的燃燒曲線向高溫區(qū)偏移,著火溫度不斷增大,燃盡溫度不斷下降,水熱溫度為230℃時的綜合燃燒特性指數(shù)最大。玉米秸稈經(jīng)水熱處理后,其理化特性及燃燒特性均得到不同程度改善,適宜作為燃料。采用熱重...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 生物質(zhì)能概述
    1.3 生物質(zhì)能利用技術
        1.3.1 水熱炭化技術研究現(xiàn)狀
    1.4 城市污泥混合燃燒研究現(xiàn)狀
        1.4.1 燃燒特性及動力學研究現(xiàn)狀
        1.4.2 燃燒污染物排放特性研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容及路線
第二章 玉米秸稈水熱炭化特性研究
    2.1 引言
    2.2 試驗樣品制備
        2.2.1 玉米秸稈粉末制備
        2.2.2 玉米秸稈水熱炭制備
    2.3 試驗樣品分析方法
        2.3.1 元素分析和工業(yè)分析
        2.3.2 高位熱值分析
        2.3.3 掃描電子顯微鏡
        2.3.4 傅里葉紅外變換光譜分析
        2.3.5 熱重分析試驗
        2.3.6 公式與計算
    2.4 結果與討論
        2.4.1 水熱炭基礎特性分析
        2.4.2 玉米秸稈水熱炭的FTIR分析
        2.4.3 掃描電子顯微鏡分析
        2.4.4 玉米秸稈水熱炭的熱重分析
    2.5 本章小結
第三章 城市污泥與玉米秸稈水熱炭混合燃燒特性及動力學研究
    3.1 引言
    3.2 試驗樣品制備
        3.2.1 城市污泥粉末制備
        3.2.2 水熱炭制備
        3.2.3 混合樣品制備
    3.3 試驗設備及方法
        3.3.1 樣品分析方法
    3.4 結果與討論
        3.4.1 城市污泥、玉米秸稈水熱炭的燃燒特性分析
        3.4.2 升溫速率對燃燒特性的影響
        3.4.3 摻混比對燃燒特性的影響
        3.4.4 燃燒特性分析
        3.4.5 城市污泥與玉米秸稈水熱炭混合燃燒中的交互作用
        3.4.6 動力學分析
    3.5 本章小結
第四章 城市污泥摻混玉米秸稈水熱炭燃燒污染物排放特性研究
    4.1 引言
    4.2 試驗部分
        4.2.1 試驗樣品制備
        4.2.2 試驗設備及方法
        4.2.3 試驗數(shù)據(jù)處理
    4.3 樣品燃燒時CO排放特性研究
        4.3.1 摻混比對樣品CO排放特性研究
        4.3.2 溫度對樣品CO排放特性研究
    4.4 樣品燃燒時NO排放特性研究
        4.4.1 摻混比對樣品燃燒NO排放特性研究
        4.4.2 溫度對樣品NO排放特性研究
    4.5 樣品燃燒時SO₂排放特性研究
        4.5.1 摻混比對樣品SO₂排放特性研究
        4.5.2 溫度對樣品SO₂排放特性研究
    4.6 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 不足與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況



本文編號：3760972