喷动流化床生物质快速热解装置搭建与研究

发布时间：2020-10-10 02:33

　　利用生物质快速热解技术能够将生物质转化成高品位的生物油。本文基于国内喷动流化床式快速热解制取生物油技术,对该工艺中螺旋进料器、流化床反应器、冷凝器以及旋风分离器等设备进行分析与研究,然后在此基础上搭建一套喷动流化床生物质快速热解装置。热解装置搭建与研究包含了设备摆放规划,搭建与调试,加热系统设计,管路设计以及布风板的设计等。其中为了选择合适的布风板,利用数值模拟方法对流化床内颗粒流态化状态进行了分析,研究了流化床内布风板的开孔率与床层颗粒流态化特性的关系。模拟结果显示布风板的压降是随着开孔率的增加而减小,通过比较四种不同开孔率下的模拟值,得出开孔率为0.6%的布风板能够使流化床内颗粒流态化效果最好。在所搭建的装置上进行了冷态实验,得出床层压降随着开孔率的增加而减小,这与模拟结果吻合。
【学位单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2012
【中图分类】：TK6
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 生物质能源
        1.1.1 生物质能简介
        1.1.2 生物质能利用方法及研究现状
    1.2 生物质快速热解技术
        1.2.1 快速热解技术简介
        1.2.2 快速热解设备研究进展
    1.3 本文研究的目的和意义
    1.4 本文的研究内容
2 喷动流化床快速热解工艺及设备分析
    2.1 喷动流化床快速热解工艺
        2.1.1 快速热解工艺简介
        2.1.2 工艺流程及参数
    2.2 喷动流化床快速热解设备分析
        2.2.1 生物质进料装置
        2.2.2 生物质热解反应器
        2.2.3 气固分离装置
        2.2.4 生物油冷凝装置
        2.2.5 其它装置
    2.3 本章小结
3 喷动流化床快速热解装置的搭建与调试
    3.1 热解装置搭建
    3.2 部分设备设计与选型
        3.2.1 加热与保温设计
        3.2.2 气体布风板的设计
        3.2.3 二级喷淋冷凝系统改进设计
        3.2.4 管路设计
        3.2.5 其它设备的选型
    3.3 热解装置调试
    3.4 本章小结
4 喷动流化床内气固两相数值模拟
    4.1 两相流数值模型与方法介绍
        4.1.1 流体的多相流模型
        4.1.2 欧拉双流体模型的方程
        4.1.3 欧拉双流体模型的算法
    4.2 FLUENT软件介绍
    4.3 FLUENT软件求解
        4.3.1 流化床反应器的建模与网格划分
        4.3.2 检查网格
        4.3.3 计算模型与求解器
        4.3.4 材料属性与边界条件
        4.3.5 初始化
        4.3.6 设置求解参数并求解
        4.3.7 结果与分析
    4.4 本章小结
5 快速热解装置冷态运行试验
    5.1 实验准备
        5.1.1 陶瓷球和物料堆积密度的测定
        5.1.2 螺旋进料器进料量的测定
    5.2 喷动流化床冷态试验
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录部分设备图纸
个人简介
导师简介
发表论文
致谢

【参考文献】