甘蔗渣在水蒸汽氛围中热解气化制取合成气的研究
发布时间：2021-01-09 09:23
本文采用在水蒸汽氛围下热解气化的方法,对甘蔗渣的热解气化特性进行了研究。目的是以较高的产气率,制取以CO和H2为主要成分的热值较高的生物质合成气;并通过自行设计的燃烧器对热解气化方法处理甘蔗渣的实用化实行进一步的探讨。 在实验条件下,甘蔗渣经历缺氧热解和通入水蒸汽进行气化两个阶段,其综合结果是生成气体产物（主要含有H2、CO、CO2、CH4组分）、焦油和焦,本实验中的蒸汽保持过量,主要考查反应温度、升温速率、物料颗粒大小等因素对各种产物的产率和成分分布;燃烧器实验主要以石油液化气为热源,加纯氧和过热水蒸汽进行助燃,考察水蒸汽压力对出口气体成分及温度的影响。 在热解气化实验中,采用水蒸汽为气化剂,在1050℃,粉末物料的条件下,以较高的产气率（1.7m3/kg）,得到H2、CO（摩尔比为2:1）总含量达到70%以上,且具有较高热值的合成气（10MJ/Nm3）,并根据热化学反应平衡、非均相反应的化学动力学控制和扩散控制理论对实...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第一章 绪论
1.1 生物质资源与生物质能
1.2 生物质能源的利用技术
1.2.1 直接燃烧
1.2.2 热化学转化
1.2.3 生物转化法
1.3 国内外生物质热解气化研究动态
1.3.1 热解气化装置
1.3.2 气化剂选择
1.3.3 国内外状况
1.4 选题背景和应用意义
1.5 课题的研究思路及预期目标
第二章 甘蔗渣热解气化过程原理
2.1 生物质气化的基本过程
2.2 气化反应的热化学平衡
2.3 影响因素
2.3.1 热解终温
2.3.2 升温速率
2.3.3 物料粒径
2.3.4 气化剂的选择
第三章 甘蔗渣热解特性分析实验
3.1 成分分析
3.2 甘蔗渣红外光谱
3.3 甘蔗渣的TG、DTG、DTA图谱及其分析
3.4 实验结论
第四章 水蒸汽氛围下固定床热解气化实验
4.1 原料预处理
4.2 实验药品
4.3 实验仪器
4.4 装置与流程
4.5 实验方法
4.6 分析方法
4.6.1 化学吸收法的基本原理
4.6.2 奥氏气体分析仪
4.7 实验结果及数据处理
4.7.1 热解终温的影响
4.7.2 粒径的影响
4.7.3 升温速率的影响
4.8 机理分析
4.8.1 蔗渣的热分解特性
4.8.2 热解终温的影响
4.8.3 物料粒径的影响
4.8.4 升温速率的影响
4.9 实验结论
第五章 燃烧器实验
5.1 实验装置
5.2 影响因素选择
5.2.1 燃气用量
5.2.2 水蒸汽压力
5.2.3 氧气用量
5.3 实验操作
2／燃气量"> 5.3.1 确定最佳操作条件的O2／燃气量
5.3.2 确定填料位置
5.3.3 确定最佳蒸汽压力
5.3.4 确定蒸汽助燃最低温度点
5.4 实验结果及分析
2／燃气量"> 5.4.1 最佳操作条件的O2／燃气量
5.4.2 填料位置
5.4.3 最佳蒸汽压力
5.4.4 最低助燃温度
5.5 实验结论
第六章 结语和展望
参考文献
附录
附录1：实验原始数据
附录2：回归方法
附录3：气体分析方法
附录4：燃烧器实验操作注意事项：
附录5：公式符号意义
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维素类生物质热解技术研究进展[J]. 张洪勋,李林. 北京联合大学学报(自然科学版). 2004(01)
[2]秸秆及其主要组分的催化热解及动力学研究[J]. 宋春财,胡浩权. 煤炭转化. 2003(03)
[3]4MW级生物质气化发电示范工程的设计研究[J]. 吴正舜,吴创之,郑舜鹏,马隆隆. 能源工程. 2003(03)
[4]生物质利用现状[J]. 肖军,段菁春,王华,庄新国. 安全与环境工程. 2003(01)
[5]生物质中热值气化技术中试实验[J]. 张晓东,周劲松,骆仲泱,王铁柱,许明,岑可法. 太阳能学报. 2003(01)
[6]发展生物质能可获得多方面的效益[J]. 孔宪文,李丽萍. 节能. 2003(02)
[7]生物质气化技术研究现状及发展前景[J]. 邱钟明,陈砺. 可再生能源. 2002(04)
[8]生物质能源应用研究现状与发展前景[J]. 蒋剑春. 林产化学与工业. 2002(02)
[9]生物质热裂解制取液体燃料技术的发展[J]. 廖艳芬,王树荣,谭洪,方航宇,方梦祥,骆仲泱,岑可法. 能源工程. 2002(02)
[10]生物质流化床气化过程的试验研究及示范[J]. 米铁,刘武标,刘德昌,陈汉平,李善文,李克,尹辅印. 农村能源. 2002(01)
本文编号：2966383
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第一章 绪论
1.1 生物质资源与生物质能
1.2 生物质能源的利用技术
1.2.1 直接燃烧
1.2.2 热化学转化
1.2.3 生物转化法
1.3 国内外生物质热解气化研究动态
1.3.1 热解气化装置
1.3.2 气化剂选择
1.3.3 国内外状况
1.4 选题背景和应用意义
1.5 课题的研究思路及预期目标
第二章 甘蔗渣热解气化过程原理
2.1 生物质气化的基本过程
2.2 气化反应的热化学平衡
2.3 影响因素
2.3.1 热解终温
2.3.2 升温速率
2.3.3 物料粒径
2.3.4 气化剂的选择
第三章 甘蔗渣热解特性分析实验
3.1 成分分析
3.2 甘蔗渣红外光谱
3.3 甘蔗渣的TG、DTG、DTA图谱及其分析
3.4 实验结论
第四章 水蒸汽氛围下固定床热解气化实验
4.1 原料预处理
4.2 实验药品
4.3 实验仪器
4.4 装置与流程
4.5 实验方法
4.6 分析方法
4.6.1 化学吸收法的基本原理
4.6.2 奥氏气体分析仪
4.7 实验结果及数据处理
4.7.1 热解终温的影响
4.7.2 粒径的影响
4.7.3 升温速率的影响
4.8 机理分析
4.8.1 蔗渣的热分解特性
4.8.2 热解终温的影响
4.8.3 物料粒径的影响
4.8.4 升温速率的影响
4.9 实验结论
第五章 燃烧器实验
5.1 实验装置
5.2 影响因素选择
5.2.1 燃气用量
5.2.2 水蒸汽压力
5.2.3 氧气用量
5.3 实验操作
2／燃气量"> 5.3.1 确定最佳操作条件的O2／燃气量
5.3.2 确定填料位置
5.3.3 确定最佳蒸汽压力
5.3.4 确定蒸汽助燃最低温度点
5.4 实验结果及分析
2／燃气量"> 5.4.1 最佳操作条件的O2／燃气量
5.4.2 填料位置
5.4.3 最佳蒸汽压力
5.4.4 最低助燃温度
5.5 实验结论
第六章 结语和展望
参考文献
附录
附录1：实验原始数据
附录2：回归方法
附录3：气体分析方法
附录4：燃烧器实验操作注意事项：
附录5：公式符号意义
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维素类生物质热解技术研究进展[J]. 张洪勋,李林. 北京联合大学学报(自然科学版). 2004(01)
[2]秸秆及其主要组分的催化热解及动力学研究[J]. 宋春财,胡浩权. 煤炭转化. 2003(03)
[3]4MW级生物质气化发电示范工程的设计研究[J]. 吴正舜,吴创之,郑舜鹏,马隆隆. 能源工程. 2003(03)
[4]生物质利用现状[J]. 肖军,段菁春,王华,庄新国. 安全与环境工程. 2003(01)
[5]生物质中热值气化技术中试实验[J]. 张晓东,周劲松,骆仲泱,王铁柱,许明,岑可法. 太阳能学报. 2003(01)
[6]发展生物质能可获得多方面的效益[J]. 孔宪文,李丽萍. 节能. 2003(02)
[7]生物质气化技术研究现状及发展前景[J]. 邱钟明,陈砺. 可再生能源. 2002(04)
[8]生物质能源应用研究现状与发展前景[J]. 蒋剑春. 林产化学与工业. 2002(02)
[9]生物质热裂解制取液体燃料技术的发展[J]. 廖艳芬,王树荣,谭洪,方航宇,方梦祥,骆仲泱,岑可法. 能源工程. 2002(02)
[10]生物质流化床气化过程的试验研究及示范[J]. 米铁,刘武标,刘德昌,陈汉平,李善文,李克,尹辅印. 农村能源. 2002(01)
本文编号：2966383
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