【摘要】：在可再生能源中,因生物質(zhì)能具有眾多優(yōu)點(diǎn)(低硫,氮,二氧化碳“零排放”),備受人們關(guān)注。由于生物質(zhì)的這些特點(diǎn),使得生物質(zhì)可以成為一種新型能源。常見的生物質(zhì)能源的利用包括生物法及熱化學(xué)轉(zhuǎn)化法,熱化學(xué)轉(zhuǎn)化法中的快速熱解法通常用于液體燃料的制備。雙流化床反應(yīng)器具有可自熱的優(yōu)勢因此在熱化學(xué)轉(zhuǎn)化中廣泛應(yīng)用。由于生物質(zhì)快速熱解反應(yīng)復(fù)雜,人們又想了解其過程,因此理論研究引起了廣泛關(guān)注,其中模擬是了解熱解反應(yīng)的一種研究方式。快速熱解過程對反應(yīng)器的流體流動(dòng)極為敏感,因此研究生物質(zhì)雙流化床快速熱解的流體動(dòng)力學(xué)對快速熱解制備液體燃料的工業(yè)化放大設(shè)計(jì)具有重要意義。對雙流化床流體動(dòng)力學(xué)研究,包括冷熱態(tài)研究的結(jié)合,旋風(fēng)分離器分離效率的分析,可以對雙流化床的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究提供可靠的理論指導(dǎo)。本研究通過對理論流體動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行評估,找到冷態(tài)的流體動(dòng)力學(xué)理論模型,再利用ANSYS FLUENT軟件對生物質(zhì)快速熱解冷態(tài)和熱態(tài)提升管流化床以及旋風(fēng)分離器進(jìn)行了模擬。本文建立冷態(tài)下提升管流化床的流體動(dòng)力學(xué)模型,通過提升管沙子在不同風(fēng)速下不同的提升管高度的體積分?jǐn)?shù)并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果作對比,找到合適提升管網(wǎng)格模型。然后調(diào)整反應(yīng)溫度,空氣黏度等參數(shù)將此模型應(yīng)用到熱態(tài)提升管流化床的流體動(dòng)力學(xué)研究,找到熱態(tài)下與冷態(tài)下提升管流化床內(nèi)沙子體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系,從而找到對熱態(tài)提升管合適的提升管流化床流體動(dòng)力學(xué)理論模型。旋風(fēng)分離器是雙流床的一個(gè)重要設(shè)備,它關(guān)系到生物質(zhì)快速熱解的傳熱、傳質(zhì)以及生物油的最終品質(zhì)等,本文對旋風(fēng)分離器建立了三維流體動(dòng)力學(xué)模型,研究對旋風(fēng)分離器對碳顆粒的分離效率,找到當(dāng)旋風(fēng)分離器下出口有松動(dòng)風(fēng)和無松動(dòng)風(fēng)時(shí),收集效率與碳顆粒粒徑之間的關(guān)系。利用冷態(tài)CFD模型找到冷態(tài)預(yù)熱之間的提升管沙子體積分?jǐn)?shù)關(guān)系,從而得出熱態(tài)與冷態(tài)沙子之間的數(shù)學(xué)關(guān)系模型,在做熱態(tài)生物質(zhì)運(yùn)行之前,可以通過此關(guān)系式,對熱態(tài)工藝和設(shè)備進(jìn)行指導(dǎo)和提供一些可行性建議。由于本研究生物質(zhì)進(jìn)料粒徑為1mm,通過摩擦最后碳顆粒粒徑減小并導(dǎo)致收集效率降低,導(dǎo)致BFB溫度下降,因此可以通過增加生物質(zhì)進(jìn)料粒徑比如2mm,這樣收集效率會(huì)更好,碳顆粒從旋風(fēng)分離逸出比較少,對熱解氣的冷凝也會(huì)有幫助,并且為整個(gè)工藝流程連續(xù)進(jìn)行提供所需要的熱解溫度。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O35

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 馮偉,徐秀兵,劉翠云,崔元臣;新型預(yù)提升技術(shù)研究[J];河南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年04期

2 陳家?guī)X;;回?zé)捰吞嵘軐Υ呋鸦b置的影響[J];青海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期

3 朱康玲 ,李松年,夏春山;垂直管道中顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探討及其在催化裂化提升管中的應(yīng)用[J];大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào);1984年04期

4 陳f;王維;閆子涵;盧春喜;范怡平;;基于EMMS曳力模型的提升管進(jìn)料混合段模擬[J];化學(xué)反應(yīng)工程與工藝;2014年01期

5 陸蕾穎;張華;劉占杰;武衛(wèi)東;;一種擴(kuò)散吸收式制冷系統(tǒng)的性能實(shí)驗(yàn)[J];低溫與超導(dǎo);2007年01期

6 陳巨輝;Bougamra Ahmed;唐艷佳;李丹;陸慧林;;LES-SOM雙流體模型數(shù)值模擬提升管內(nèi)氣固流動(dòng)[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2013年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 宮海峰;楊朝合;徐令寶;劉熠斌;;新型變徑提升管壓力變換規(guī)律研究[A];山東石油學(xué)會(huì)煉制委員會(huì)2009年技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

2 范怡平;時(shí)銘顯;葉盛;盧春喜;孫國剛;;多股射流在提升管內(nèi)的擴(kuò)散與流動(dòng)[A];中國顆粒學(xué)會(huì)2002年年會(huì)暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2002年

3 王向輝;高士秋;宋文立;許友好;張久順;;雙循環(huán)變徑提升管內(nèi)流動(dòng)特性的研究[A];第一屆全國化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集(上)[C];2004年

4 王文婷;馬達(dá);;催化裂化裝置兩段提升管的技術(shù)改造[A];第1屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會(huì)論文集[C];2004年

5 范怡平;楊志義;許棟五;盧春喜;時(shí)銘顯;徐春明;;催化裂化提升管進(jìn)料段內(nèi)油劑兩相流動(dòng)混合的優(yōu)化及工業(yè)應(yīng)用[A];中國顆粒學(xué)會(huì)2006年年會(huì)暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

6 雷世遠(yuǎn);張振千;;新型RFCC進(jìn)料段技術(shù)研究[A];中國顆粒學(xué)會(huì)2006年年會(huì)暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

7 ;減一線、常三線等進(jìn)提升管回?zé)拰Υ呋a(chǎn)品的影響[A];山東石油學(xué)會(huì)煉制委員會(huì)2009年技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

8 李天津;陳鳳;何學(xué)東;陳文勝;羅杰;黃志勇;;吸收球氣力輸送提升管固相附加壓損試驗(yàn)研究[A];中國核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報(bào)告（第二卷）——中國核學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集第3冊（核能動(dòng)力分卷（下））[C];2011年

9 阮宇軍;盧春喜;時(shí)銘顯;;不同粒度分布高硫焦顆粒在新型組合提升管燃燒器內(nèi)流動(dòng)特性的研究[A];第九屆全國化學(xué)工藝學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

10 胡彥濤;楊欣靜;;小流量空氣提升應(yīng)用于料液輸送的可行性研究[A];中國核學(xué)會(huì)核化工分會(huì)成立三十周年慶祝大會(huì)暨全國核化工學(xué)術(shù)交流年會(huì)會(huì)議論文集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條

1 記者 羅全;創(chuàng)新社會(huì)管理 提升管控水平[N];兵團(tuán)日報(bào)(漢);2012年

2 本報(bào)記者 劉玉t，

本文編號：2514036