生物質熱裂解是將生物質原料轉化為液態(tài)產(chǎn)物生物油的重要途徑之一,目前已得到了廣泛的應用。生物質原料的熱解工藝最核心的部分是熱解工藝的工藝條件。目前較少有針對生物質熱解時原料顆粒的形變及其機理的研究,這就使得生物質原料顆粒在轉化過程中不能物盡其用,造成了資源的浪費。本文采用實驗與模擬相結合的研究方式,對生物質熱解形變的形變機理進行研究,進而改善顆粒在反應器內(nèi)的結焦狀況,降低工業(yè)生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)物產(chǎn)率,為工業(yè)化的生產(chǎn)提供了一定的理論性依據(jù)。本文在實驗室搭建的臥式管式熱解爐反應器內(nèi),選取楊木木屑、小球藻、螺旋藻等不同種類的生物質顆粒進行熱解實驗,并對原料以及熱解后的殘余物進行表征。在不同的熱解溫度（350-650℃）以及熱解時間（10-70s）下分別進行實驗,通過實驗得到的收縮率、轉化率、熱解溫度等影響因素關聯(lián)收縮模型。針對生物質顆粒的熱收縮特性,建立了適合不同種類生物質顆粒熱解的顆粒收縮模型。利用花生油、淀粉、大豆蛋白粉、氯化鈉無機鹽等不同物質組成配比不同的�；镞M行實驗,分別模擬小球藻、螺旋藻以及其他組成生物質原料。通過不同組成的�；�,驗證不同組成的生物質的熱解機理,進一步驗證了生物質原料...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
前言
1.綜述
    1.1 生物質和生物質能
        1.1.1 生物質種類
        1.1.2 生物質能的特點
        1.1.3 生物質能的開發(fā)利用意義
    1.2 生物質轉化利用技術
        1.2.1 物理轉化技術
        1.2.2 熱化學轉化技術
        1.2.3 生物化學轉化技術
    1.3 生物質熱裂解的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 生物質快速熱解液化技術
        1.3.2 熱解動力學
            1.3.2.1 干燥過程
            1.3.2.2 反應模型
    1.4 生物質顆粒熱解收縮研究進展
        1.4.1 大顆粒生物質熱解收縮
        1.4.2 小顆粒生物質熱解收縮
        1.4.3 生物質收縮模型國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 CFD模型簡介
        1.5.1 多相流體力學模型
        1.5.2 流態(tài)化模型評價
        1.5.3 輻射傳熱模型
        1.5.4 DPM模型
    1.6 課題研究目的和內(nèi)容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究內(nèi)容
2.生物質熱解的實驗研究
    2.1 實驗裝置
    2.2 實驗方法
        2.2.1 實驗用生物質
        2.2.2 熱解實驗方法
        2.2.3 工業(yè)分析、元素分析和組分分析
        2.2.4 粒徑及形貌
    2.3 實驗結果與討論
        2.3.1 顆粒質量損失結果分析
            2.3.1.1 小顆粒楊木質量損失結果分析
            2.3.1.2 大顆粒楊木質量損失結果分析
            2.3.1.3 小球藻顆粒質量損失結果分析
            2.3.1.4 螺旋藻顆粒質量損失結果分析
        2.3.2 顆粒粒徑變化結果分析
            2.3.2.1 小顆粒楊木粒徑變化結果分析
            2.3.2.2 大顆粒楊木粒徑變化結果分析
            2.3.2.3 小球藻顆粒粒徑變化結果分析
    2.4 本章小結
3.模型化合物熱解的實驗研究
    3.1 模型化合物簡介
        3.1.1 木質素類生物質模型化合物簡介
        3.1.2 蛋白脂質類生物質模型化合物簡介
    3.2 實驗方法
    3.3 實驗結果與討論
        3.3.1 �；锱c原料實驗結果討論
        3.3.2 四種不同模化物實驗結果討論
    3.4 本章小結
4.生物質顆粒熱解收縮模型
    4.1 生物質熱解的未反應縮核模型
        4.1.1 國內(nèi)外熱解模型
        4.1.2 未反應縮核模型
            4.1.2.1 現(xiàn)象學模型
            4.1.2.2 CFD模型
    4.2 生物質熱解收縮模型數(shù)學公式的建立
        4.2.1 模型假設
        4.2.2 動力學模型
        4.2.3 數(shù)學模型
    4.3 本章小結
5.生物質顆粒熱解收縮質量變化的數(shù)值模擬
    5.1 數(shù)值模擬方法
    5.2 幾何模型與網(wǎng)格劃分
    5.3 模型選擇及參數(shù)設置
    5.4 模擬結果分析
        5.4.1 生物質顆粒在爐管內(nèi)的表面溫度變化
        5.4.2 生物質顆粒在爐管內(nèi)的質量變化
    5.5 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
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本文編號：4019676