發(fā)布時間：2024-12-22 07:44

　　生物質(zhì)熱裂解是將生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)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(yīng)用。生物質(zhì)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(zhì)熱解時原料顆粒的形變及其機理的研究,這就使得生物質(zhì)原料顆粒在轉(zhuǎn)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(jié)合的研究方式,對生物質(zhì)熱解形變的形變機理進行研究,進而改善顆粒在反應(yīng)器內(nèi)的結(jié)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(yīng)器內(nèi),選取楊木木屑、小球藻、螺旋藻等不同種類的生物質(zhì)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(zhuǎn)化率、熱解溫度等影響因素關(guān)聯(lián)收縮模型。針對生物質(zhì)顆粒的熱收縮特性,建立了適合不同種類生物質(zhì)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(zhì)組成配比不同的模化物進行實驗,分別模擬小球藻、螺旋藻以及其他組成生物質(zhì)原料。通過不同組成的模化物,驗證不同組成的生物質(zhì)的熱解機理,進一步驗證了生物質(zhì)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(zhì)和生物質(zhì)能
        1.1.1 生物質(zhì)種類
        1.1.2 生物質(zhì)能的特點
        1.1.3 生物質(zhì)能的開發(fā)利用意義
    1.2 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)
        1.2.1 物理轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.2.2 熱化學轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.2.3 生物化學轉(zhuǎn)化技術(shù)
    1.3 生物質(zhì)熱裂解的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 生物質(zhì)快速熱解液化技術(shù)
        1.3.2 熱解動力學
            1.3.2.1 干燥過程
            1.3.2.2 反應(yīng)模型
    1.4 生物質(zhì)顆粒熱解收縮研究進展
        1.4.1 大顆粒生物質(zhì)熱解收縮
        1.4.2 小顆粒生物質(zhì)熱解收縮
        1.4.3 生物質(zhì)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(zhì)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(zhì)
        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(jié)果與討論
        2.3.1 顆粒質(zhì)量損失結(jié)果分析
            2.3.1.1 小顆粒楊木質(zhì)量損失結(jié)果分析
            2.3.1.2 大顆粒楊木質(zhì)量損失結(jié)果分析
            2.3.1.3 小球藻顆粒質(zhì)量損失結(jié)果分析
            2.3.1.4 螺旋藻顆粒質(zhì)量損失結(jié)果分析
        2.3.2 顆粒粒徑變化結(jié)果分析
            2.3.2.1 小顆粒楊木粒徑變化結(jié)果分析
            2.3.2.2 大顆粒楊木粒徑變化結(jié)果分析
            2.3.2.3 小球藻顆粒粒徑變化結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
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(zhì)素類生物質(zhì)模型化合物簡介
        3.1.2 蛋白脂質(zhì)類生物質(zhì)模型化合物簡介
    3.2 實驗方法
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 模化物與原料實驗結(jié)果討論
        3.3.2 四種不同�；�物實驗結(jié)果討論
    3.4 本章小結(jié)
4.生物質(zhì)顆粒熱解收縮模型
    4.1 生物質(zhì)熱解的未反應(yīng)縮核模型
        4.1.1 國內(nèi)外熱解模型
        4.1.2 未反應(yīng)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(zhì)熱解收縮模型數(shù)學公式的建立
        4.2.1 模型假設(shè)
        4.2.2 動力學模型
        4.2.3 數(shù)學模型
    4.3 本章小結(jié)
5.生物質(zhì)顆粒熱解收縮質(zhì)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(shè)置
    5.4 模擬結(jié)果分析
        5.4.1 生物質(zhì)顆粒在爐管內(nèi)的表面溫度變化
        5.4.2 生物質(zhì)顆粒在爐管內(nèi)的質(zhì)量變化
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
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本文編號：4019676