生物质气体热载体热解过程中的传热和热效应研究

发布时间：2021-01-25 06:14

　　生物质热解过程可以生产多种高价值产物,特别是基于生物质的热解炭制备是活性炭制备的重要途径。热解属于吸热过程,热解需热量的来源以及热量的传递对热解工艺设计和热解设备的研发有着重要影响。从传热的角度来看,热解供热的方式可以分为:辐射换热、对流换热以及热传导换热。其中,气体热载体加热方法具有热源灵活、加热效率高固相物质不消耗等优点,研究该过程的传热规律有着重要意义。为了对热解过程有更深入的了解,实验首先使用管式炉制备得到了不同因素作用下的生物质炭并利用工业元素分析仪、比表面积分析仪、扫描电镜、XPS、红外光谱分析仪等多种仪器对其进行了分析。结果表明:生物质炭的特性因原料种类的不同而有着明显差异;温度越高,生物质炭的热解程度越深,表面官能团含量逐渐减少,生物质炭会逐渐芳香化并出现“熔融”现象;在相同热解条件下,生物质的粒径越大,热解程度越低;升温速率的提高会增大挥发分的热解析出速率增大,造成生物质炭孔结构分布有所差异。相对其它影响因素,温升速率对生物质炭的热解特性影响较小。然后应用热重-差示扫描量热仪（TG-DSC）和自行搭建的大颗粒生物质热解实验台,考察了糠醛渣的本征热解特性,并测试了大颗粒... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

下吸式固定床热解炭化炉

下吸式固定床热解炭化炉

Karlsruhe理工学院和Mississippi State大学共同研发了一种螺旋反应器[12],如图1.3所示。高温固体热载体与生物质混合入料进入反应器中,通过旋转、挤压的方式加快热量传递的速率。该技术不需要载气,运行温度较低,可以处理品质低、难入料的生物质。但在运行过程中生物质油的产率较低,装置也容易发生堵塞。美国油页岩公司和Rocky Flates研究院共同研发了一套转筒热解反应器[13],使用瓷球作为热载体。该工艺的加热速度快,产油率高,但瓷球在高温下的耐磨性较差,使用寿命略低。


本文编号：2998730