内外联合加热式流化床制备生物炭研究

发布时间：2021-03-05 23:27

　　生物质热解制炭技术是一种重要的生物质热化学转化技术,但目前仍存在产能小、过度依赖外部能源、二次污染严重等问题。本文利用小型试验台研究热解制炭特性,设计建造处理量为1000kg/h内外联合加热式流化床制备生物炭系统,优化工程平台运行参数,探究生物炭应用潜力,以期为生物质热解制炭技术的工业化发展提供指导。本文以稻秆、稻壳、木屑为原料,在小型流化床试验台上进行生物质热解制炭试验,研究原料种类、热解温度、反应气氛对生物炭产率及性质的影响规律。试验发现:稻壳炭产率最高,稻秆次之,木屑炭产率最低;生物炭产率随着热解温度的提升持续下降,但较低的热解温度不利于挥发分的析出和固定碳的富集。与CO₂的弱氧化性不同,反应过程中O₂的参与会引起炉内生物炭和焦油剧烈的氧化反应,导致固、液两相产物向气相产物转移;当O₂浓度从0%增至8%,3种原料的炭产率分别下降了3.34%,4.28%和6.72%,同时过高的O₂浓度亦会加剧固定碳的消耗和灰分的累积。基于小型试验台的研究结果,可对内外联合加热式流化床制备生物炭工程运行试验提供参... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

自燃式重力竖流炉

第一章绪论7设有圆台型缩口以增加物料在炉内的停留时间；炉内产生的热解气从反应炉顶部排出后进入燃烧炉进行燃烧，部分高温烟气冷却至550~700℃重新进入反应炉，与炉内物料形成逆流换热，其余烟气经烟囱排出[34]。该装置利用反应炉产生的热解气燃烧生成高温烟气，作为反应炉的载热气体，避免外部能源的消耗，但高温烟气的直接冷却以及大量烟气的直接排出造成了一定程度的能量浪费，降低了整个系统的热效率。图1-4内热式重力竖流炉图1-5外热式流化床炉（3）外热式流化床炉王娜[35]设计制造了处理量为10kg/h的流化床热解炭、气、油联产装置，系统流程如图1-5所示，主要包括进料系统、反应系统、产物分离系统及辅助系统。惰性气体N2经过预热器预热后进入流化床内作为流化风，炉内生物质原料热解反应所需的能量由炉外加热电阻丝供应，反应炉外壁分上、中、下3段缠绕电阻丝加热元件，功率为6kW；热解产生的热解气携带固体颗粒进入旋风分离器进行气固分离，分离下来的生物炭落入

第一章绪论7设有圆台型缩口以增加物料在炉内的停留时间；炉内产生的热解气从反应炉顶部排出后进入燃烧炉进行燃烧，部分高温烟气冷却至550~700℃重新进入反应炉，与炉内物料形成逆流换热，其余烟气经烟囱排出[34]。该装置利用反应炉产生的热解气燃烧生成高温烟气，作为反应炉的载热气体，避免外部能源的消耗，但高温烟气的直接冷却以及大量烟气的直接排出造成了一定程度的能量浪费，降低了整个系统的热效率。图1-4内热式重力竖流炉图1-5外热式流化床炉（3）外热式流化床炉王娜[35]设计制造了处理量为10kg/h的流化床热解炭、气、油联产装置，系统流程如图1-5所示，主要包括进料系统、反应系统、产物分离系统及辅助系统。惰性气体N2经过预热器预热后进入流化床内作为流化风，炉内生物质原料热解反应所需的能量由炉外加热电阻丝供应，反应炉外壁分上、中、下3段缠绕电阻丝加热元件，功率为6kW；热解产生的热解气携带固体颗粒进入旋风分离器进行气固分离，分离下来的生物炭落入


本文编号：3066038