生物質秸稈炭化爐的結構優(yōu)化與試驗研究

【摘要】：隨著人類社會的快速發(fā)展，能源危機及環(huán)境問題日益嚴重,急需幵發(fā)可再生能源并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。生物質能作為唯一可再生炭源,具有可儲存運輸?shù)奶攸c,通過快速熱解可以轉化為焦油、天然氣以及炭。 生物質能的利用比例日益增大，尤其生物質炭化得到了較大的發(fā)展，制約生物質炭化大規(guī)模利用的關鍵是炭化過程中產(chǎn)生的焦油。具體研究內容如下： （1）從新疆豐富的棉花秸稈資源來看，并結合已有的文獻和國內外投入生產(chǎn)實踐的炭化爐具，以棉花秸稈為主要研究對象的生物質秸稈炭化技術具有很大的發(fā)展前景。因此，設計一款炭化機械，用于將采摘后的棉花秸稈炭化還田，并取得焦油、木醋酸、天燃氣等資源必將有立竿見影的經(jīng)濟效益。 （2）闡述了熱解概念及原理，著重介紹了生物質炭化熱解的過程和熱解產(chǎn)物。理清了生物質炭化熱解的基本原理。闡述生物質油的化學組成成分，以及生物質油的理化特性。 （3）該焦油分離器適用于生物質氣化可燃氣體干法脫除焦油的分離工藝，且將旋風分離器和冷卻器有機結合為一體的設計，不但集合了干法除焦油的優(yōu)點，而且能夠通過降溫更加有效地去除焦油，提高了分離效率。通過試驗測試，結果表明，該焦油分離器作為二級分離器仍有較高的分離效率，同時壓力降較小，完全滿足生物質氣化工藝條件。如果將其應用在溫差較大、餾點在溫差區(qū)間內餾分較多的情況下，降溫冷卻會對提高焦油凈化效果更加有利。焦油分離器具有結構簡單、操作方便、運行可靠以及成本低等優(yōu)點，有較高的實用價值和推廣應用前景。 （4）介紹了一種新型的生物質秸稈炭化爐試驗的條件，原料，目的，方法。并對試驗結果進行了分析，得出影響炭化的因素，同時對油氣分離裝置的有效性進行了驗證；在實際生產(chǎn)過程中，生物質秸稈不需粉碎壓實填料，只需捆扎即可進行炭化反應，而且反應所得木炭的固定碳含量以及炭化比表面積都達到了滿意的結果，滿足現(xiàn)實生產(chǎn)的實用價值。 【關鍵詞】：生物質 秸稈炭化爐 油氣分離裝置 焦油 影響炭化因素
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：S216.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 前言9
• 1.2 生物質能源9-11
• 1.2.1 生物質能源的現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 生物質能源的分類10-11
• 1.3 現(xiàn)代生物質能應用技術研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 氣化12
• 1.3.2 液化12
• 1.3.3 熱解12-13
• 1.3.4 固化13
• 1.3.5 直接燃燒13
• 1.4 課題主要內容13-14
• 1.4.1 課題主要研究的目的13
• 1.4.2 課題研究內容13-14
• 1.4.3 課題研究的技術路線14
• 1.5 小結14-15
• 第二章 生物質熱解液化特性15-22
• 2.1 生物質快速熱解液化概念15
• 2.2 生物質的熱解過程及原理15-18
• 2.2.1 生物質熱解過程15-17
• 2.2.2 熱解液化產(chǎn)品與應用17
• 2.2.3 生物油的化學組成與基本性質17-18
• 2.2.4 生物油的化學組成18
• 2.2.5 生物油與其他燃料的對比分析18
• 2.3 生物油的氣化18-19
• 2.4 生物油基本理化特性19-20
• 2.4.1 多相性19
• 2.4.2 粘度19-20
• 2.4.3 熱值20
• 2.4.4 腐蝕性20
• 2.4.5 含水量20
• 2.5 焦炭的物化特性分析20-21
• 2.6 小結21-22
• 第三章 油氣分離裝置的結構設計與分析22-27
• 3.1 油氣分離裝置的總體設計22-23
• 3.2 管式換熱器設計23
• 3.3 旋風分離器的設計23-24
• 3.3.1 臨界粒徑23-24
• 3.3.2 旋風分離器的壓力損失24
• 3.3.3 分離效率24
• 3.3.4 進氣口寬度24
• 3.4 油氣分離裝置的測試24-25
• 3.5 測試結果分析25-26
• 3.5.1 分離效率與處理量的關系25-26
• 3.5.2 壓力降與處理量的關系26
• 3.6 小結26-27
• 第四章 生物質秸稈炭化爐的試驗27-35
• 4.1 生物質秸稈炭化爐的試驗研究27-31
• 4.1.1 試驗條件27
• 4.1.2 試驗目的27
• 4.1.3 試驗方法27-28
• 4.1.4 試驗的過程28-29
• 4.1.5 試驗結果分析29-30
• 4.1.6 試驗結論30-31
• 4.2 油氣分離裝置試驗結果31
• 4.3 試驗影響因素分析與因素范圍的確定31-34
• 4.3.1 試驗評價指標31-32
• 4.3.2 炭化最終溫度的對炭化反應的影響32-33
• 4.3.3 升溫速率對炭化反應的影響33
• 4.3.4 保溫時間對炭化產(chǎn)物的影響33
• 4.3.5 炭化反應壓力、秸稈含水量以及原材料形狀對炭化反應的影響33-34
• 4.3.6 反應的環(huán)境氣氛對炭化反應的影響34
• 4.3.7 試驗影響因素的確定34
• 4.4 小結34-35
• 第五章 結論與展望35-36
• 5.1 結論35
• 5.2 展望35-36
• 參考文獻36-38
• 致謝38-39
• 作者簡介及發(fā)表文章39-40
• 碩士研究生學位論文導師評閱表40

您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內容

吉林省生物質能源化的現(xiàn)狀及發(fā)展對策    李繼平;馬立軍;尹子康;付曉霞;雒鷹;魏松艷;劉冰;張曉光;崔鐵花;

生物質水熱技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展    高英;石韜;汪君;陳漢平;王賢華;楊海平;

生物質水熱炭化技術的現(xiàn)狀及進展    查湘義;

生物質直接燃燒利用現(xiàn)狀    何寶華;彭祚登;

生物質致密成型技術研究    閆文剛;俞國勝;張海鷹;趙雪松;陳誠;劉小虎;

2014中國生物質能源與生物質利用高峰論壇    

生物質轉化技術與應用研究進展    蔣國良,袁超,史景釗,褚偉,王淮東

我國生物質粉碎加工技術的研究進展    朱德文;陳永生;肖宏儒;任彩紅;

中國生物質利用政策演變與展望    崔海興;鄭風田;張彩虹;

2014中國生物質能源與生物質利用高峰論壇    

生物質油應用技術    唐汝江;陳漢平;王賢華;張世紅;劉德昌;

生物質轉換技術發(fā)展現(xiàn)狀分析及其前景展望    何光設;蔣恩臣;

我國農(nóng)林生物質資源分布與利用潛力的研究    趙軍;王述洋;

生物質開發(fā)的前景、約束因素與對策    孫自鐸;

我國生物質的回收與利用    劉勇;王連勇;杜濤;

污染零排放與生物質利用    翟帆;劉漢儒;史云娣;劉贊;王軍;

生物質中熱值氣化技術實驗研究    張曉東;鄭接林;周勁松;許明;方夢祥;駱仲泱;岑可法;

一種寒地地區(qū)新型農(nóng)村生物質利用方式——牛糞生物質固體燃料的研究與利用    黃雅曦;王小典;高金鑫;王哲濱;

生物質資源及其產(chǎn)業(yè)    王海;

生物質高效潔凈燃燒技術研究與應用    孫軍;

生物質節(jié)能爐具發(fā)展起步    本報記者 肖薔

世界生物質燃氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢    本報記者 馬愛平

河洛爐業(yè)：生物質爐具如何商用化    鄭現(xiàn)莉

收儲運一體化破解生物質綜合利用瓶頸    本報記者 鄒春蕾

能源新機遇 低生物質能前景無限    本報記者 徐陽

低品位生物質可望“變身”清潔能源    本報記者 張璐

生物質新能源利用應科學    河南鶴壁正道重機廠董事長 于富強

全球生物質利用技術開發(fā)活躍    金叔文

滇企生物能源新探索    本報記者 李繼洪

利用生物質能 打造環(huán)保新村    通訊員 馬康本報記者 高博

生物質利用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)演化與發(fā)展研究    李強

基于物化結構特征的生物質與煤共氣化特性研究    車德勇

生物質常規(guī)與非常規(guī)條件下的熱解行為及升值利用研究    曹青

生物質微米燃料高溫燃燒實驗及動力學模型研究    易其國

筍殼流化床快速熱解制取生物質油的研究    廖益強

生物質與煤共熱解試驗研究    陳吟穎

生物質催化熱解和氣化的應用基礎研究    李建芬

高含水量廢棄生物質水熱降解工藝及其資源化利用研究    羅光恩

超臨界流體中生物質油分級精制方法的研究    李望

生物質流態(tài)化燃燒粘結失流特性研究    滕海鵬

生物質在超/亞臨界水條件下液化研究    曹洪濤

生物質粉體制備及高效燃燒初步研究    郭勇

生物質炭燃燒及氣化特性實驗研究    潘偉林

基于灰成分的生物質結渣特性研究    張浩

南寧市主要農(nóng)業(yè)生物質資源量測算及預測研究    何俊賀

生物質灰渣的資源化利用研究    易珊

微波—離子液體輔助生物質快速裂解制取生物質油的實驗研究    劉平

用于混合氣化的生物質烘焙預處理的實驗研究    王貴軍

甘肅省農(nóng)村地區(qū)生物質能源環(huán)境經(jīng)濟益研究    劉敏

生物質（海藻）裂解特性及動力學研究    郭曉蘭