生物质在下降管内快速热解挥发特性的模型研究

发布时间：2020-06-19 05:30

【摘要】：利用高温散体固体热载体与生物质颗粒之间的温差实现生物质的快速升温热解是一种新型工艺。利用该工艺原理,研发了以陶瓷球为固体热载体加热下降管式生物质快速热解液化反应装置。目前对下降管内生物质热解机理的研究较少。因此,对高升温速率条件下的生物质热解规律进行深入研究,进一步掌握下降管内生物质的热解机理,为今后的下降管式热裂解反应装置的设计与优化提供理论依据与指导。本文利用PIV技术在自行设计的下降管透明模拟实验装置上,对生物质粉和陶瓷球热载体两种散体颗粒混合流动规律进行实验研究,得出颗粒在反应器中的流动和速度分布规律,分析计算出生物质颗粒在下降管内总的停留时间为2.018s,生物质颗粒在下降管中流动的平均速度为0.793m/s。这为研究下降管内生物质热解动力学规律提供了基础。本文利用自主研发的固体热载体加热下降管式生物质快速热解液化反应装置,分别以玉米秸秆和稻壳两种生物质粉为原料,在热解温度分别为450℃、500℃、550℃,固体残炭收集距离分别为150mm、550mm、850mm、1150mm下进行了热解挥发实验,同时利用灰分示踪法测定生物质的热解挥发程度。假定下降管式生物质快速热解的动力学方程可用Arrhenius一级反应动力学模型,即公式描述。利用实验数据推导出模型的表观频率因子A以及表观活化能E/R,由此得到玉米秸秆和稻壳在下降管内的挥发特性方程：玉米秸秆稻壳：可见玉米秸秆和稻壳热解动力学模型中的表观频率因子和表观活化能的值不同。通过实验数据与模型计算的对比发现,实验值和模型的理论曲线趋势基本一致。
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TK6
【图文】：

消费结构,发达国家,能源危机

总量=126EJ(世界总量的340，0)，人口36.5亿(世界总人口的75%)，人均能源消费=34.5GJ图1.31985年发展中国家能源的消费结构、1.2、1.3可以看出在1985年全世界、发达国家以及发展中目前在全世界依赖最深的主要能源是煤炭、石油及天然气，但甚至枯竭，全球将面临能源价格剧烈波动，将冲击全球经济一定程度上来说，是由人为造成的能源短缺。石油资源是当今可能将会在未来的几十年内枯竭。它的蕴藏量是有限的，便多，剩余的储藏量难以开发和利用，在几十年后，到一定的储开发和利用的价值。在以石油为主导的世界能源消费的情况下改变，就会发生能源危机。在能源危机中，石油危机(011C

世界能源,消费结构

第二，原油价格上涨会加剧通胀—进而促使货币紧缩，遏制经济复苏。其次，以低热值化石燃料占主导地位的能源结构，使得能源对环境造成的巨大影响，远甚于其他产业。化石能源在使用的过程中同时产生大量的废气、废水以及废渣，这些工业生产所产生的有害气体和废弃物一旦排放到周围的环境中，就会严重破坏环境，大量废弃物的排放甚至会超过生态系统的自净能力导致环境恶化;同时排放的大量温室气体会导致全球变暖等等一系列不可估量的后果。根据计算，以商品煤含碳量为50%计，每kg煤燃烧将产生1.833kg的coZ，以商品煤含硫量为1%计，每kg煤燃烧将产生0.02kg的502。针对上述的不良影响，人类迫切的需要开发出高效清洁的能源替代化石燃料，这才是人类可持续发展的正确选择和必经之路。现在，世界各国都认识到石油的局限性，各国政府都在竭力发展自己的新能源技术，力求在新能源技术革新中抢占先机。随着新能源技术的不断发展，石油需求量会逐渐减小直至其最终退出历史舞台。:22中国能源消费结构的特点

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