氧化钙添加对玉米秸秆热转化特性影响研究
发布时间：2020-12-14 07:48
玉米秸秆的能源化利用是解决秸秆的大规模工业化利用、抑制秸秆露天焚烧的重要途径,在从秸秆获得能量的同时,实现二氧化碳的可控排放。通过热化学转换技术,包括直接燃烧,热解和气化等方式,可将秸秆转化为气体、液体和固体燃料。在秸秆类原料热转化过程中,焦油转化、燃气组分调整和秸秆中碱金属和氯引起的腐蚀、沉积以及床料聚团等问题,是先进的玉米秸秆能源转化技术开发需要解决的难点。氧化钙CaO作为热转化过程的添加剂,可以对热转化过程大分子中间产物的深度反应产生催化作用、抑制硫化物、碱金属和氯化合物的释放,并有利于改善秸秆的灰渣特性。同时,氧化钙作为一种CO2吸收材料,可以通过碳酸盐化反应实现热转化过程中CO2的原位分离和固定,有利于CO2排放的控制。本文工作基于秸秆的定向性热转化技术开发,系统地研究了 CaO添加对于热转化体系中热解、燃烧机理和CO2吸收、灰渣特性等几个关键过程的影响机制。对玉米秸秆的燃料特性进行了分析,测定其组成,分析秸秆在热转化过程中的转化行为。玉米秸秆挥发分含量高,固定碳含量相对较低,但由于氧含量高,热值较低,作为燃料利用能量密度低。玉米秸秆灰熔点在1100℃上下,属于严重结渣样本。...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 玉米秸秆的能源化利用
1.2.1 秸秆生物质燃料的特点
1.2.2 秸秆热化学转换技术的方式
1.2.3 热解技术
1.2.4 气化技术
1.2.5 直接燃烧技术
1.3 秸秆热化学转化中需要解决的关键问题
1.3.1 热转化焦油问题
1.3.2 燃气组分调整净化
1.3.3 碱金属和氯引起的腐蚀、沉积问题
1.3.4 碱金属引起的颗粒聚团问题
1.4 热转化过程CaO添加剂的研究进展
1.4.1 对热转化过程的催化作用
1.4.2 对热转化过程杂质的脱除
1.4.3 改善秸秆灰渣特性
1.4.4 作为C02吸收材料
1.5 本文研究内容
第二章 玉米秸秆燃料的基础物性分析
2.1 试验原料、设备和试样制备
2.1.1 原料来源
2.1.2 试样制备
2.1.3 所采用的主要仪器设备
2.2 燃料的基本物性
2.2.1 工业分析、元素分析
2.2.2 灰熔点测定
2.3 玉米秸秆热解和燃烧过程热重分析
2.3.1 玉米秸秆的热解和燃烧的实验条件
2.3.2 热解过程分析
2.3.3 燃烧过程分析
2.4 小结
第三章 CaO对玉米秸秆热解和燃烧过程的影响
3.1 添加CaO后的热解和燃烧试验条件
3.2 CaO对玉米秸秆热解、燃烧过程的影响
3.2.1 CaO对热解过程的影响
3.2.2 CaO对燃烧过程的影响
3.3 CaO添加对燃烧特征参数的影响
3.4 CaO添加后热解和燃烧过程对比分析
3.5 燃烧动力学分析
3.6 小结
第四章 CaO添加对玉米秸秆燃烧结渣性能的影响
4.1 CaO添加对结渣率的影响
4.1.1 玉米秸秆燃料燃烧结渣率
4.1.2 试样制备
4.1.3 测定步骤
4.1.4 结果分析
4.2 玉米秸秆燃烧灰渣的XRD分析
4.3 玉米秸秆灰的SEM分析
4.4 CaO添加对玉米秸秆灰熔点的影响
4.5 小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]钙基催化吸收剂对玉米秸秆热解气化制氢特性的影响[J]. 李斌,韩旭,陈义龙,魏良元,杨海平,陈汉平. 农业机械学报. 2016(08)
[2]玉米秸秆能源化利用途径与方法[J]. 王雪茜,陈正华,孙军. 中国资源综合利用. 2014(10)
[3]中国南方典型农业生物质结渣特性实验研究[J]. 方江涛,廖艳芬,黄泽浩,马晓茜,黄家崧. 新能源进展. 2014(04)
[4]Effect of CaO on retention of S, Cl, Br, As, Mn, V, Cr, Ni, Cu, Zn,W and Pb in bottom ashes from fluidized-bed coal combustion power station[J]. Lucie Bartoňová,Zdeněk Klika. Journal of Environmental Sciences. 2014(07)
[5]添加剂对玉米秸秆颗粒燃料结渣特性的影响[J]. 袁艳文,田宜水,赵立欣,孟海波. 农业工程学报. 2011(S2)
[6]生物质能利用技术的研究进展[J]. 郭海霞,左月明,张虎. 农机化研究. 2011(06)
[7]生物质锅炉技术现状与存在问题[J]. 白兆兴. 工业锅炉. 2008(02)
[8]玉米秸秆催化热解试验研究[J]. 陈鸿伟,王晋权,庞永梅,危日光. 可再生能源. 2007(05)
[9]氧化钙对生物质在超临界水中气化制氢的影响[J]. 王景昌,苑塔亮,王琨,刘学武,李志义. 石油化工高等学校学报. 2007(01)
[10]TK6生物质燃料结渣特性分析与判别[J]. 阎维平,陈吟颖. 华北电力大学学报(自然科学版). 2007(01)
博士论文
[1]生物质热解中氧化钙原位脱焦脱碳机理与实验研究[D]. 赵保峰.天津大学 2014
[2]微波辐照下生物质热解气定向转化合成气研究[D]. 李龙之.山东大学 2012
[3]秸秆类生物质流态化燃烧特性研究[D]. 秦建光.浙江大学 2009
硕士论文
[1]秸秆固化成型机的设计与试验[D]. 刘希锋.吉林大学 2014
[2]生物质成型燃料固定床热解气化研究[D]. 张剑波.浙江大学 2013
[3]广东典型农作物燃烧结渣特性研究[D]. 黄泽浩.华南理工大学 2013
[4]生物质燃烧碱金属及氯排放特性研究[D]. 谢泽琼.华南理工大学 2013
[5]复合生物质颗粒燃料灰特性及热特性研究[D]. 王瀚平.吉林大学 2012
[6]基于生物质碾压成型机理的成型能耗影响因素研究[D]. 王慧.山东大学 2011
[7]促进我国生物质能源发展的若干法律制度研究[D]. 李斌.华东理工大学 2011
[8]生物质混合颗粒燃料热工特性研究[D]. 赵武子.吉林大学 2010
[9]基于灰成分的生物质结渣特性研究[D]. 张浩.山东大学 2010
[10]生物质灰特性及其结渣机理的研究[D]. 叶贻杰.华中科技大学 2007
本文编号：2916093
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 玉米秸秆的能源化利用
1.2.1 秸秆生物质燃料的特点
1.2.2 秸秆热化学转换技术的方式
1.2.3 热解技术
1.2.4 气化技术
1.2.5 直接燃烧技术
1.3 秸秆热化学转化中需要解决的关键问题
1.3.1 热转化焦油问题
1.3.2 燃气组分调整净化
1.3.3 碱金属和氯引起的腐蚀、沉积问题
1.3.4 碱金属引起的颗粒聚团问题
1.4 热转化过程CaO添加剂的研究进展
1.4.1 对热转化过程的催化作用
1.4.2 对热转化过程杂质的脱除
1.4.3 改善秸秆灰渣特性
1.4.4 作为C02吸收材料
1.5 本文研究内容
第二章 玉米秸秆燃料的基础物性分析
2.1 试验原料、设备和试样制备
2.1.1 原料来源
2.1.2 试样制备
2.1.3 所采用的主要仪器设备
2.2 燃料的基本物性
2.2.1 工业分析、元素分析
2.2.2 灰熔点测定
2.3 玉米秸秆热解和燃烧过程热重分析
2.3.1 玉米秸秆的热解和燃烧的实验条件
2.3.2 热解过程分析
2.3.3 燃烧过程分析
2.4 小结
第三章 CaO对玉米秸秆热解和燃烧过程的影响
3.1 添加CaO后的热解和燃烧试验条件
3.2 CaO对玉米秸秆热解、燃烧过程的影响
3.2.1 CaO对热解过程的影响
3.2.2 CaO对燃烧过程的影响
3.3 CaO添加对燃烧特征参数的影响
3.4 CaO添加后热解和燃烧过程对比分析
3.5 燃烧动力学分析
3.6 小结
第四章 CaO添加对玉米秸秆燃烧结渣性能的影响
4.1 CaO添加对结渣率的影响
4.1.1 玉米秸秆燃料燃烧结渣率
4.1.2 试样制备
4.1.3 测定步骤
4.1.4 结果分析
4.2 玉米秸秆燃烧灰渣的XRD分析
4.3 玉米秸秆灰的SEM分析
4.4 CaO添加对玉米秸秆灰熔点的影响
4.5 小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]钙基催化吸收剂对玉米秸秆热解气化制氢特性的影响[J]. 李斌,韩旭,陈义龙,魏良元,杨海平,陈汉平. 农业机械学报. 2016(08)
[2]玉米秸秆能源化利用途径与方法[J]. 王雪茜,陈正华,孙军. 中国资源综合利用. 2014(10)
[3]中国南方典型农业生物质结渣特性实验研究[J]. 方江涛,廖艳芬,黄泽浩,马晓茜,黄家崧. 新能源进展. 2014(04)
[4]Effect of CaO on retention of S, Cl, Br, As, Mn, V, Cr, Ni, Cu, Zn,W and Pb in bottom ashes from fluidized-bed coal combustion power station[J]. Lucie Bartoňová,Zdeněk Klika. Journal of Environmental Sciences. 2014(07)
[5]添加剂对玉米秸秆颗粒燃料结渣特性的影响[J]. 袁艳文,田宜水,赵立欣,孟海波. 农业工程学报. 2011(S2)
[6]生物质能利用技术的研究进展[J]. 郭海霞,左月明,张虎. 农机化研究. 2011(06)
[7]生物质锅炉技术现状与存在问题[J]. 白兆兴. 工业锅炉. 2008(02)
[8]玉米秸秆催化热解试验研究[J]. 陈鸿伟,王晋权,庞永梅,危日光. 可再生能源. 2007(05)
[9]氧化钙对生物质在超临界水中气化制氢的影响[J]. 王景昌,苑塔亮,王琨,刘学武,李志义. 石油化工高等学校学报. 2007(01)
[10]TK6生物质燃料结渣特性分析与判别[J]. 阎维平,陈吟颖. 华北电力大学学报(自然科学版). 2007(01)
博士论文
[1]生物质热解中氧化钙原位脱焦脱碳机理与实验研究[D]. 赵保峰.天津大学 2014
[2]微波辐照下生物质热解气定向转化合成气研究[D]. 李龙之.山东大学 2012
[3]秸秆类生物质流态化燃烧特性研究[D]. 秦建光.浙江大学 2009
硕士论文
[1]秸秆固化成型机的设计与试验[D]. 刘希锋.吉林大学 2014
[2]生物质成型燃料固定床热解气化研究[D]. 张剑波.浙江大学 2013
[3]广东典型农作物燃烧结渣特性研究[D]. 黄泽浩.华南理工大学 2013
[4]生物质燃烧碱金属及氯排放特性研究[D]. 谢泽琼.华南理工大学 2013
[5]复合生物质颗粒燃料灰特性及热特性研究[D]. 王瀚平.吉林大学 2012
[6]基于生物质碾压成型机理的成型能耗影响因素研究[D]. 王慧.山东大学 2011
[7]促进我国生物质能源发展的若干法律制度研究[D]. 李斌.华东理工大学 2011
[8]生物质混合颗粒燃料热工特性研究[D]. 赵武子.吉林大学 2010
[9]基于灰成分的生物质结渣特性研究[D]. 张浩.山东大学 2010
[10]生物质灰特性及其结渣机理的研究[D]. 叶贻杰.华中科技大学 2007
本文编号：2916093
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/2916093.html
