双流化床解耦燃烧工艺中白酒糟部分气化特性研究
发布时间：2020-12-27 16:10
我国酿酒行业发达,酿酒残余白酒糟是该行业产量最大的副产品,因为含氮量高且富含水分,成为了污染环境的重要因素之一。中国科学院过程工程研究所基于此,开发了生物质循环流化床解耦燃烧技术,该技术将白酒糟燃烧解耦为部分气化和燃烧两个过程,结合了循环流化床和解耦燃烧的优点优点,可大量高效清洁处理白酒糟,降低NOx排放。但在部分气化过程中温度、物料固有含水和模拟含水、空气当量比对于白酒糟部分气化的产物影响研究较少。故本文针对上述部分气化过程及所得产物特性展开了全面研究。利用射流预氧化气化炉装置对白酒糟部分气化进行全面的实验,并使用气相色谱、GC-MS、FTIR红外分析仪、模拟蒸馏、热重等仪器对产物产率及特性进行了分析,得到了以下结论:热解气氛为氮气时,温度升高（600℃～900℃）,焦油半焦的产率下降,气体产率上升。高温900℃下气体产率可提升至600℃下气体产率的3倍左右。同时气体中可燃气体浓度增加。另外温度升高后,半焦活性增加。同时也会加强加油裂解,使焦油让轻质化转变。当酒糟含水热解时焦油和半焦的产率下降,但低温（600℃）时会促进焦油产生,而气体产率大幅度上升。同时物料固有含水使得所得半焦的活...
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１我国典型轻工业生物质废弃物分布??据
化作用和热解气中氢气等气体的还原作用，抑制污染物的生成，使烟气排放达标。??层燃解耦燃烧装置较为简单，在民用设备上便可实现，并且结合了空气分级燃??烧技术，燃料再燃的技术特点。如图１－２所示，炉膛被分为两个部分，上部分为低??温热解区，原煤在这一部分千燥，贫氧条件下热解，当挥发分析出后，留下半焦，??生成的热解气中含有较多的还原性物质，比如Ｃ０、Ｈ２、ＣｍＨ＂等，同时也含有ＮＨ３??等气体。这部分的半焦自由向下滚落，达到了下部分，高温燃烧区后燃尽。当生成??的一部分热解气接触到了较为上层的半焦，在氧气不充分的条件下燃烧，会生成Ｎ２??和ＮＯｘ，另一部分在继续向下的过程中到达了高温的半焦层，半焦便会将氮氧化物??还原减少。由于炉内是负压，热解气会继续向炉内扩散，当到达半焦的燃烧层时，??热解气中的还原气体又会还原氮氧化物。这种通过解耦燃烧，充分利用了热解气、??半焦的还原及燃烧特性
这个基础上，中国科学院过程工程研究所综合了循环流化床反应系统和解耦燃烧的??优点，提出了循环流化床解耦燃烧技术ｔ３６］，即在将循环流化床应用于解耦燃烧第一??步。原理如图１－３所示。基本组成有：流化床热解器，提升管燃烧器。高含水的白??酒糟首先进如到热解器，经过热解后生成的半焦进入提升管燃烧器的底部进行稳定??燃烧，同时热解产物进入燃烧器中发挥还原作用，降低烟气的污染。同时系统中的??热载体可将燃烧器中的热量带入热解器中，可使得热解器和燃烧器中的温度保持较??髙水平［３７］。??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质成型燃料产业现状与发展前景[J]. 陈晓红,王智勇,毛天宇. 中国资源综合利用. 2018(06)
[2]生物质能的开发及利用[J]. 王宁,李佳璇,李小虎,郭靖. 内蒙古石油化工. 2018(05)
[3]我国生物质能利用现状与发展前景[J]. 赵晓辉,王博. 西部皮革. 2018(08)
[4]高温水蒸气生物质催化气化研究进展[J]. 牛永红,吴会军,王忠胜,李义科. 应用化工. 2018(03)
[5]生物质能转化技术及资源综合开发利用研究[J]. 李抒阳. 中国资源综合利用. 2017(10)
[6]生物质焦与煤焦二氧化碳气化特性实验研究[J]. 赵振虎,卢子斌,申赫男. 煤气与热力. 2017(08)
[7]松木屑在氧气-水蒸气-二氧化碳氛围下的气化模拟研究[J]. 曹斌奇,刘运权,王夺. 生物质化学工程. 2017(03)
[8]生物质半焦FTIR分析及孔隙结构变化规律研究[J]. 车德勇,蒋文强,李少华,李洪,林建清. 中国农机化学报. 2016(07)
[9]生物质热解半焦特性及其水蒸气吸附规律[J]. 张军,陈群,由长福. 太阳能学报. 2016(02)
[10]生物质热解半焦燃烧特性的实验研究[J]. 车德勇,李洪,杨亚龙,蒋文强,孙艳雪. 化工机械. 2015(04)
博士论文
[1]生物质流态化燃烧过程理论和实验研究[D]. 李廉明.浙江大学 2013
硕士论文
[1]有氧气氛下生物质热解特性的实验研究[D]. 陈亮.上海交通大学 2011
[2]纤维素闪速热裂解试验中活性纤维素的生成研究[D]. 王健.浙江大学 2006
本文编号：2942054
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１我国典型轻工业生物质废弃物分布??据
化作用和热解气中氢气等气体的还原作用，抑制污染物的生成，使烟气排放达标。??层燃解耦燃烧装置较为简单，在民用设备上便可实现，并且结合了空气分级燃??烧技术，燃料再燃的技术特点。如图１－２所示，炉膛被分为两个部分，上部分为低??温热解区，原煤在这一部分千燥，贫氧条件下热解，当挥发分析出后，留下半焦，??生成的热解气中含有较多的还原性物质，比如Ｃ０、Ｈ２、ＣｍＨ＂等，同时也含有ＮＨ３??等气体。这部分的半焦自由向下滚落，达到了下部分，高温燃烧区后燃尽。当生成??的一部分热解气接触到了较为上层的半焦，在氧气不充分的条件下燃烧，会生成Ｎ２??和ＮＯｘ，另一部分在继续向下的过程中到达了高温的半焦层，半焦便会将氮氧化物??还原减少。由于炉内是负压，热解气会继续向炉内扩散，当到达半焦的燃烧层时，??热解气中的还原气体又会还原氮氧化物。这种通过解耦燃烧，充分利用了热解气、??半焦的还原及燃烧特性
这个基础上，中国科学院过程工程研究所综合了循环流化床反应系统和解耦燃烧的??优点，提出了循环流化床解耦燃烧技术ｔ３６］，即在将循环流化床应用于解耦燃烧第一??步。原理如图１－３所示。基本组成有：流化床热解器，提升管燃烧器。高含水的白??酒糟首先进如到热解器，经过热解后生成的半焦进入提升管燃烧器的底部进行稳定??燃烧，同时热解产物进入燃烧器中发挥还原作用，降低烟气的污染。同时系统中的??热载体可将燃烧器中的热量带入热解器中，可使得热解器和燃烧器中的温度保持较??髙水平［３７］。??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质成型燃料产业现状与发展前景[J]. 陈晓红,王智勇,毛天宇. 中国资源综合利用. 2018(06)
[2]生物质能的开发及利用[J]. 王宁,李佳璇,李小虎,郭靖. 内蒙古石油化工. 2018(05)
[3]我国生物质能利用现状与发展前景[J]. 赵晓辉,王博. 西部皮革. 2018(08)
[4]高温水蒸气生物质催化气化研究进展[J]. 牛永红,吴会军,王忠胜,李义科. 应用化工. 2018(03)
[5]生物质能转化技术及资源综合开发利用研究[J]. 李抒阳. 中国资源综合利用. 2017(10)
[6]生物质焦与煤焦二氧化碳气化特性实验研究[J]. 赵振虎,卢子斌,申赫男. 煤气与热力. 2017(08)
[7]松木屑在氧气-水蒸气-二氧化碳氛围下的气化模拟研究[J]. 曹斌奇,刘运权,王夺. 生物质化学工程. 2017(03)
[8]生物质半焦FTIR分析及孔隙结构变化规律研究[J]. 车德勇,蒋文强,李少华,李洪,林建清. 中国农机化学报. 2016(07)
[9]生物质热解半焦特性及其水蒸气吸附规律[J]. 张军,陈群,由长福. 太阳能学报. 2016(02)
[10]生物质热解半焦燃烧特性的实验研究[J]. 车德勇,李洪,杨亚龙,蒋文强,孙艳雪. 化工机械. 2015(04)
博士论文
[1]生物质流态化燃烧过程理论和实验研究[D]. 李廉明.浙江大学 2013
硕士论文
[1]有氧气氛下生物质热解特性的实验研究[D]. 陈亮.上海交通大学 2011
[2]纤维素闪速热裂解试验中活性纤维素的生成研究[D]. 王健.浙江大学 2006
本文编号：2942054
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