花生壳生物炭用作高炉喷吹燃料的实验研究

发布时间：2020-08-22 04:37

【摘要】：我国的煤炭资源消费总量巨大,目前高炉喷吹燃料的主体仍为煤炭,但煤炭属于不可再生的一次能源,其加工利用过程中污染物排放量大。因此寻求可替代传统喷吹燃料的新型能源,既可缓解煤炭资源紧张又可以降低对环境的污染。我国生物质能源丰富,但利用效率较低,从而造成了大量的浪费,若能将生物质资源应用于高炉喷吹,既可以减少煤炭资源的消耗,又可以为生物质高效利用提供新途径。本研究选取可再生且“碳零排放”的农业生物质花生壳为原料,在热解装置中进行热解得到终温为350、400、450、500、550℃的花生壳炭,并对花生壳炭进行基础特性分析,探究花生壳炭的性质与热解终温的关系;同时进行与高炉喷吹相关的冶金性能分析、燃尽率分析和热重分析,判断其是否满足高炉喷吹对燃料的要求,并选取最优热解终温花生壳炭与混煤配合,探究最佳配比。研究表明:随着热解温度的升高,花生壳炭的挥发分含量降低,固定碳含量升高,灰分基本不变,炭得率降低;表面孔隙结构先变得丰富且规则,在400℃呈“蜂窝”状结构,随后逐渐变得混乱;各官能团慢慢减少最后趋于稳定,且越来越表现为芳香结构特性,在550℃红外光线基本被吸收,说明花生壳炭热解基本完成。550℃花生壳炭A5的灰分、硫含量、发热量、燃烧性能均满足高炉喷吹对燃料的要求,灰熔融性低于要求,但对比其他几种热解终温的花生壳炭为最优。掺混燃料在本研究的几种冶金性能分析基础上作为高炉喷吹燃料的最佳配比为,永城无烟煤:神木县长焰煤:A5=50%:0%:50%。
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ127.11;TF538.6

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 秦利;韩锁义;刘华;;我国食用花生研究现状[J];江苏农业科学;2015年11期

2 何安;张瑞玲;周雅楠;高磊;杨耀帅;袁峗;;几种果壳类生物质炭的制备和性能[J];天津理工大学学报;2015年03期

3 李鹏程;张建良;徐润生;宋腾飞;;改质煤、兰炭和木炭作为高炉喷吹用燃料的基础特征[J];冶金能源;2015年03期

4 贾利军;王冰;孟淑敏;;高炉喷吹废塑料工艺技术探讨[J];工业炉;2015年02期

5 何选明;曾宪灿;张杜;程晓晗;易霜;;高炉喷吹新材料的研究进展[J];燃料与化工;2015年02期

6 万书波;;花生产业形势与对策[J];山东农业科学;2014年10期

7 郭同来;储满生;柳政根;王兆才;唐珏;付小佼;;高炉喷吹焦炉煤气操作的分析[J];中南大学学报(自然科学版);2013年08期

8 熊绍武;张守玉;吴巧美;郭熙;董爱霞;陈川;郑红俊;邓文祥;刘大海;唐文蛟;;生物质炭燃烧特性与动力学分析[J];燃料化学学报;2013年08期

9 熊玮;王国强;周绍轩;;秸秆替代煤高炉喷吹的能源消耗及环境影响比较[J];环境科学与技术;2013年04期

10 王秦超;卢平;黄震;陈丹丹;夏良燕;郝江涛;;生物质低温热解炭化特性的实验研究[J];中国电机工程学报;2012年S1期

相关硕士学位论文 前1条

1 殷炳毅;生物质混煤的灰熔融特性研究[D];山东大学;2008年

本文编号：2800272