生物质焙烧炭的热值效应及其经济性评价

发布时间：2020-10-30 16:36

　　 近年来,能源短缺和环境污染问题日益严重。中国的木材和秸秆资源非常丰富,但能有效利用的生物质能源非常少,而且直接焚烧严重的污染环境。木材、秸秆等生物质材料经过绝氧焙烧后,能量密度得到提高,是一种高效的清洁能源,一定程度上可以代替煤炭、天然气、木材等传统燃料,缓解能源短缺压力、改善环境污染现状,是一种能有效解决生物质燃料储存、防水、防火等一系列问题的方法,具有非常广阔的发展前景。本文研究了玉米秸秆、沙柳材、北京杨三种生物质材料焙烧过程中的化学成分的变化,分析不同焙烧温度和时间对其化学成分和热值的影响,利用傅里叶红外光谱、X射线衍射仪等技术手段进行了相应的表征并进行了理论分析。最后以小型试验厂为例,研究了生物质焙烧炭项目的经济性指标,分析评价了生物质焙烧炭的经济效益,得出以下结论：1.随着焙烧温度的增加,材料的纤维素和半纤维素含量呈减少的趋势,而木质素含量增加；随着焙烧时间的增加纤维素和半纤维素的量都逐渐减少,相反木质素含量趋于增加,但趋势比较平稳,说明焙烧时间对化学成分影响不大。材料热值随着焙烧温度的增加而增大,随着焙烧时间的增加,热值整体呈增大的趋势。2.热值与材料所含纤维素、木质素的含量呈正相关性；热值与半纤维素的含量也表现为正相关性,但是没有达到显著的水平。3.经过焙烧处理,材料结晶度都大于未处理的材料,而且随着焙烧温度的逐渐升高,其结晶度逐渐增大。4.经焙烧后,材料的有机官能团吸收峰值均有比较大的改变。焙烧过程促使产物材料中的含氧官能团数量明显减小,能提升材料能量密度。5.玉米秸秆焙烧炭项目的盈利水平较好,其财务内部收益率均大于行业基准收益率,动态投资回收期较短。沙柳焙烧炭项目的盈利水平较底,其财务内部收益率均大于行业基准收益率,但动态投资回收期太长。
【学位单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TK6
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 课题背景
    1.2 生物质及生物质成分
        1.2.1 纤维素
        1.2.2 半纤维素
        1.2.3 木质素
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 研究目的与意义
    1.5 主要研究内容
2 实验材料及实验仪器设备
    2.1 实验材料
    2.2 实验仪器及设备
3 沙柳、北京杨和玉米秸秆的化学成分及焙烧过程中的化学成分和热值变化分析
    3.1 实验部分
        3.1.1 沙柳、北京杨和玉米秸秆样品的制备
        3.1.2 沙柳、北京杨和玉米秸秆的化学成分的测定
        3.1.3 沙柳、北京杨和玉米秸秆焙烧过程中的化学成分变化的测定
        3.1.4 沙柳、北京杨和玉米秸秆焙烧过程中热值的测定
        3.1.5 XRD测试方法
        3.1.6 傅立叶变换红外（FT-IR）测试方法
    3.2 实验结果与讨论
        3.2.1 沙柳、北京杨和玉米秸秆的化学成分
        3.2.2 沙柳、北京杨和玉米秸秆焙烧过程中温度对化学成分的变化分析
        3.2.3 沙柳、北京杨和玉米秸秆焙烧过程中时间对化学成分的变化分析
        3.2.4 沙柳、北京杨和玉米秸秆焙烧过程中热值分析
        3.2.5 沙柳、北京杨和玉米秸秆焙烧过程中化学成分和热值关系
        3.2.6 沙柳、北京杨和玉米秸秆焙烧的XRD分析
        3.2.7 傅立叶红外变换光谱解析
    3.3 本章小结
4 生物质焙烧炭的应用性研究及其经济性评价
    4.1 经济评价指标
        4.1.1 净现值
        4.1.2 内部收益率
        4.1.3 投资回收期
    4.2 经济效益分析
        4.2.1 费用分析
        4.2.2 经济评价指标分析
        4.2.3 盈亏平衡点分析
    4.3 应用性研究
        4.3.1 与煤共燃
        4.3.2 独立燃烧
    4.4 本章小结
5 结论
致献
参考文献
作者简介

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本文编号：2862738