稻秆流化床气化及灰渣热物性实验研究
发布时间：2021-03-16 15:44
生物质在能源利用过程中能够减少CO2的排放量,且具有低硫和低氮的特性,是环境友好的可再生能源资源。我国每年可进行能源化利用的农作物秸秆就超过5亿吨,其中稻秆和稻壳分别可达2.4亿吨和4000万吨。随着我国生物质气化能源化商业化应用规模的扩大,将生物质灰渣制备建筑材料和耐温材料,越来越受到重视。本文以稻秆、麦秆、玉米秆和稻壳这四种农作物秸秆为原料,开展了生物质热物理性质测定、灰样制备、稻秆流化床气化冷态和热态试验、生物质灰及稻秆气化灰渣的理化特性和灰熔性特性的实验研究,得出如下结论：（1）稻秆、稻壳、麦秆和玉米秆等四种生物质灰分含量存在较大差异,为3.27%～16.25%；挥发分含量为60.23%～71.93%；固定碳含量为14.65%～18.85%；与煤相比,本文选用的四种生物质的S含量很低,但N含量偏高。（2）为了提高生物质流化床气化的转化率,需要对原料进行破碎预处理,破碎预处理后的稻秆呈短纤维状或短棒状以及部分颗粒呈粉末状,采用长度和粒径可更准确地表征其特征尺寸。本文进行的稻秆流化床气化冷态试验研究,确定了稻秆流化床气化的相关参数。在热态试验中,选择气化反应温度分别为600℃、70...
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景
1.1.1 生物质能的特点
1.1.2 生物质能源化利用概况
1.1.3 生物质灰渣的特性和影响
1.1.4 生物质气化灰渣制备保温材料和耐火材料的研究现状
1.2 影响生物质气化灰渣特性的研究概况
1.2.1 气化反应器对生物质气化灰渣分布的影响
1.2.2 床料对生物质气化灰渣理化性质的影响
1.3 生物质灰渣特性及提高其灰熔点研究的概况
1.4 本文研究目的和技术路线
1.5 本文的研究内容、研究方法及预期成果
1.6 本章小结
第2章 常见农作物秸秆性质分析及其灰制备
2.1 引言
2.2 常见农作物秸秆的工业分析与元素分析
2.2.1 生物质来源与试样制备
2.2.2 生物质试样的工业分析
2.2.3 生物质试样的元素分析
2.2.4 生物质的热值计算
2.3 稻秆气化原料的预处理
2.3.1 稻秆气化前的破碎处理
2.3.2 稻秆的特征尺寸
2.3.3 稻秆的真实密度与堆积密度测定
2.4 生物质灰样制备
2.4.1 生物质灰样制备方法
2.4.2 实验过程分析
2.5 本章小结
第3章 生物质流化床气化试验研究
3.1 引言
3.2 生物质流化床气化试验系统
3.2.1 螺旋加料器
3.2.2 空压机系统
3.2.3 流化床本体
3.2.4 气化产物的收集
3.2.5 试验系统的其他设备
3.3 稻秆流化床气化的一般工艺流程
3.4 稻秆流化床气化冷态试验
3.4.1 床料的选择
3.4.2 螺旋加料器转速与加料量的关系
3.4.3 布风板压降
3.4.4 床料粒径及静止床高的选择
3.4.5 稻秆的流态化特性
3.4.6 稻秆和石英砂的混合比例选择
3.4.7 稻秆和石英砂的混合流化特性
3.5 稻秆流化床气化工艺参数的确定
3.5.1 稻秆理论燃烧空气量计算
3.5.2 稻秆空气气化当量比
3.5.3 流化床流化风量的计算
3.5.4 热态试验所需加料量的计算
3.6 稻秆气化热态试验
3.6.1 试验材料
3.6.2 热态气化试验步骤
3.6.3 试验条件对稻秆气化灰渣分布的影响
3.7 稻秆气化热态试验的原料搭桥和灰渣结焦现象
3.7.1 稻秆的搭桥现象
3.7.2 反应条件的控制问题
3.7.3 稻秆与床料的结渣问题
3.8 本章小结
第4章 稻秆气化灰渣及生物质灰的特性研究
4.1 引言
4.2 稻秆气化灰渣的工业分析
4.3 稻秆气化灰渣的热值计算和烧失量分析
4.4 稻秆气化灰渣及生物质灰的SEM分析
4.5 稻秆气化灰渣及生物质灰的EDS分析
4.6 稻秆气化灰渣及生物质灰的XRD分析
4.7 本章小结
第5章 生物质灰渣的灰熔特性的实验研究
5.1 引言
5.2 实验设备及方法
5.2.1 实验设备与用品
5.2.2 实验方法
5.3 生物质灰渣的灰熔点分析
5.4 氧化铝对生物质灰渣的灰熔性的影响
5.4.1 氧化铝与生物质灰渣的配比选择
5.4.2 不同添加比例对其灰熔点的影响
5.4.3 灰锥未熔物的XRD分析
5.5 生物质灰渣水洗处理对其灰熔性的影响
5.5.1 生物质灰渣的水洗处理
5.5.2 水洗处理后生物质灰渣的EDS分析
5.5.3 水洗处理后生物质灰渣的灰熔点分析
5.6 生物质灰渣的粘度特性和灰熔性指标的计算分析
5.6.1 生物质灰渣的粘度特性
5.6.2 生物质灰渣的灰熔性指标
5.7 本章小结
第6章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 论文特色和创新点
6.3 建议与展望
参考文献
致谢
本文编号：3086252
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景
1.1.1 生物质能的特点
1.1.2 生物质能源化利用概况
1.1.3 生物质灰渣的特性和影响
1.1.4 生物质气化灰渣制备保温材料和耐火材料的研究现状
1.2 影响生物质气化灰渣特性的研究概况
1.2.1 气化反应器对生物质气化灰渣分布的影响
1.2.2 床料对生物质气化灰渣理化性质的影响
1.3 生物质灰渣特性及提高其灰熔点研究的概况
1.4 本文研究目的和技术路线
1.5 本文的研究内容、研究方法及预期成果
1.6 本章小结
第2章 常见农作物秸秆性质分析及其灰制备
2.1 引言
2.2 常见农作物秸秆的工业分析与元素分析
2.2.1 生物质来源与试样制备
2.2.2 生物质试样的工业分析
2.2.3 生物质试样的元素分析
2.2.4 生物质的热值计算
2.3 稻秆气化原料的预处理
2.3.1 稻秆气化前的破碎处理
2.3.2 稻秆的特征尺寸
2.3.3 稻秆的真实密度与堆积密度测定
2.4 生物质灰样制备
2.4.1 生物质灰样制备方法
2.4.2 实验过程分析
2.5 本章小结
第3章 生物质流化床气化试验研究
3.1 引言
3.2 生物质流化床气化试验系统
3.2.1 螺旋加料器
3.2.2 空压机系统
3.2.3 流化床本体
3.2.4 气化产物的收集
3.2.5 试验系统的其他设备
3.3 稻秆流化床气化的一般工艺流程
3.4 稻秆流化床气化冷态试验
3.4.1 床料的选择
3.4.2 螺旋加料器转速与加料量的关系
3.4.3 布风板压降
3.4.4 床料粒径及静止床高的选择
3.4.5 稻秆的流态化特性
3.4.6 稻秆和石英砂的混合比例选择
3.4.7 稻秆和石英砂的混合流化特性
3.5 稻秆流化床气化工艺参数的确定
3.5.1 稻秆理论燃烧空气量计算
3.5.2 稻秆空气气化当量比
3.5.3 流化床流化风量的计算
3.5.4 热态试验所需加料量的计算
3.6 稻秆气化热态试验
3.6.1 试验材料
3.6.2 热态气化试验步骤
3.6.3 试验条件对稻秆气化灰渣分布的影响
3.7 稻秆气化热态试验的原料搭桥和灰渣结焦现象
3.7.1 稻秆的搭桥现象
3.7.2 反应条件的控制问题
3.7.3 稻秆与床料的结渣问题
3.8 本章小结
第4章 稻秆气化灰渣及生物质灰的特性研究
4.1 引言
4.2 稻秆气化灰渣的工业分析
4.3 稻秆气化灰渣的热值计算和烧失量分析
4.4 稻秆气化灰渣及生物质灰的SEM分析
4.5 稻秆气化灰渣及生物质灰的EDS分析
4.6 稻秆气化灰渣及生物质灰的XRD分析
4.7 本章小结
第5章 生物质灰渣的灰熔特性的实验研究
5.1 引言
5.2 实验设备及方法
5.2.1 实验设备与用品
5.2.2 实验方法
5.3 生物质灰渣的灰熔点分析
5.4 氧化铝对生物质灰渣的灰熔性的影响
5.4.1 氧化铝与生物质灰渣的配比选择
5.4.2 不同添加比例对其灰熔点的影响
5.4.3 灰锥未熔物的XRD分析
5.5 生物质灰渣水洗处理对其灰熔性的影响
5.5.1 生物质灰渣的水洗处理
5.5.2 水洗处理后生物质灰渣的EDS分析
5.5.3 水洗处理后生物质灰渣的灰熔点分析
5.6 生物质灰渣的粘度特性和灰熔性指标的计算分析
5.6.1 生物质灰渣的粘度特性
5.6.2 生物质灰渣的灰熔性指标
5.7 本章小结
第6章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 论文特色和创新点
6.3 建议与展望
参考文献
致谢
本文编号：3086252
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