生物质热解炭、气、油联产实验研究
发布时间：2021-03-31 15:43
生物质热裂解是将生物质转化为固体焦炭、液体生物油及可燃气体的技术,容易实现连续化生产和工业化应用,成为当今世界可再生能源发展领域中的前沿技术之一。然而影响热裂解的因素很多,产物生物油难以直接利用,产品高值化利用较难等都成为制约生物质快速热裂解商业化发展的主要瓶颈。本文从资源和经济可行性出发,选取木屑作为研究对象,对生物质热裂解制取焦炭、生物油和可燃气进行实验研究,并对产物进行了较为系统的分析。通过元素分析、工业分析以及热重红外联用分析等方法,对研究对象木屑进行物理化学性质的剖析。将木屑在惰性气氛下的热失重过程分为干燥、主要热裂解、炭化三个不同阶段,对三个阶段不同的红外光谱图分析木屑在不同阶段气体产物释放的规律,为木屑热裂解实验的开展提供参考。在进料量为10kg/h的小型鼓泡式流化床热裂解反应系统上研究了不同热解终温对木屑热解产物收集率和特性的影响。热解产物收集率随着温度的变化呈现一定的变化规律,固体产物焦炭的收集率随着温度的升高而降低,液体产物的收集率随着温度的升高而升高,但是当升高到一定温度时,收集率会随着温度的升高而逐渐下降。在热解终温为500℃条件下液体产物收集率最大为27.6w...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 生物质能及其利用技术
1.2.1 生物质能
1.2.2 生物质能研究与开发的意义
1.2.3 生物制能的利用技术和发展趋势
1.3 生物质热裂解技术
1.3.1 热裂解反应参数研究现状
1.3.2 热裂解反应器研究现状
1.3.3 国内外生物质热解商业化进程
1.4 本文的主要研究内容
第二章 生物质的特性分析
2.1 引言
2.2 试验装置与方法
2.2.1 试验原料
2.2.2 试验设备与程序
2.3 生物质原料的热重分析
2.4 生物质的热重红外联用分析
2.4.1 热解气相产物的三维谱图分析
2.4.2 干燥预热阶段FTIR图谱分析
2.4.3 挥发份析出阶段的FTIR图谱分析
2.4.4 炭化阶段的FTIR图谱分析
2.5 本章结论
第三章 热解炭、气、油联产试验研究
3.1 引言
3.2 试验装置与流程
3.2.1 试验装置
3.2.2 试验流程
3.3 研究方法与试验步骤
3.3.1 研究方法
3.3.2 试验步骤
3.4 反应工艺参数的确定
3.4.1 压力
3.4.2 氮气流量
3.4.3 进料量
3.5 热态试验研究结果与分析
3.6 本章小结
第四章 热解终温对产物特性的影响研究
4.1 引言
4.2 生物质热解液态产物的理化性质测定
4.2.1 试验仪器与设备
4.2.2 液体产物物理性质测定结果与分析
4.2.3 液体产物化学性质测定结果与分析
4.3 生物质热解焦炭特性分析
4.3.1 概述
4.3.2 热解焦炭的工业分析与元素分析
4.3.3 生物质热解焦炭的电镜分析
4.4 热解产物的应用分析
4.4.1 热解液体产物的应用分析
4.4.2 热解固体产物的应用分析
4.5 生物质热解过程的能量分析
4.5.1 流化床反应系统的能耗计算
4.5.2 热解气体提供的热量衡算
4.6 本章小结
第五章 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]生物质快速热裂解制取高品位液体燃料[J]. 王琦,骆仲泱,王树荣,岑可法. 浙江大学学报(工学版). 2010(05)
[3]中国生物质能利用现状与发展前景[J]. 李景明,薛梅. 农业科技管理. 2010(02)
[4]生物质热解制炭与制气一体化研究[J]. 戚红梅,惠世恩,崔大伟. 可再生能源. 2010(01)
[5]生物质能转化技术及资源综合开发利用研究[J]. 雷学军,罗梅健. 中国能源. 2010(01)
[6]木屑快速热裂解生物油特性及其红外光谱分析[J]. 吴汉靓,刘荣厚,邓春健. 农业工程学报. 2009(06)
[7]玉米秸秆热解动力学分析[J]. 王明峰,蒋恩臣,周岭. 农业工程学报. 2009(02)
[8]流化床生物质快速热裂解试验及生物油分析[J]. 柳善建,易维明,柏雪源,王丽红,殷哲,吴娟. 农业工程学报. 2009(01)
[9]几种生物质热解特性及动力学的对比[J]. 傅旭峰,仲兆平,肖刚,李睿. 农业工程学报. 2009(01)
[10]我国生物质能源发展现状与思考[J]. 吴创之,周肇秋,阴秀丽,易维明. 农业机械学报. 2009(01)
博士论文
[1]生物质快速热裂解制取生物油及其后续应用研究[D]. 王琦.浙江大学 2008
[2]生物质流化床热解液化实验研究及应用[D]. 王贤华.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]生物油及相关生物质原料的特性分析[D]. 王晓艳.吉林农业大学 2005
[2]生物质热裂解实验研究及热裂解产物利用[D]. 王栋.浙江大学 2004
本文编号：3111685
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 生物质能及其利用技术
1.2.1 生物质能
1.2.2 生物质能研究与开发的意义
1.2.3 生物制能的利用技术和发展趋势
1.3 生物质热裂解技术
1.3.1 热裂解反应参数研究现状
1.3.2 热裂解反应器研究现状
1.3.3 国内外生物质热解商业化进程
1.4 本文的主要研究内容
第二章 生物质的特性分析
2.1 引言
2.2 试验装置与方法
2.2.1 试验原料
2.2.2 试验设备与程序
2.3 生物质原料的热重分析
2.4 生物质的热重红外联用分析
2.4.1 热解气相产物的三维谱图分析
2.4.2 干燥预热阶段FTIR图谱分析
2.4.3 挥发份析出阶段的FTIR图谱分析
2.4.4 炭化阶段的FTIR图谱分析
2.5 本章结论
第三章 热解炭、气、油联产试验研究
3.1 引言
3.2 试验装置与流程
3.2.1 试验装置
3.2.2 试验流程
3.3 研究方法与试验步骤
3.3.1 研究方法
3.3.2 试验步骤
3.4 反应工艺参数的确定
3.4.1 压力
3.4.2 氮气流量
3.4.3 进料量
3.5 热态试验研究结果与分析
3.6 本章小结
第四章 热解终温对产物特性的影响研究
4.1 引言
4.2 生物质热解液态产物的理化性质测定
4.2.1 试验仪器与设备
4.2.2 液体产物物理性质测定结果与分析
4.2.3 液体产物化学性质测定结果与分析
4.3 生物质热解焦炭特性分析
4.3.1 概述
4.3.2 热解焦炭的工业分析与元素分析
4.3.3 生物质热解焦炭的电镜分析
4.4 热解产物的应用分析
4.4.1 热解液体产物的应用分析
4.4.2 热解固体产物的应用分析
4.5 生物质热解过程的能量分析
4.5.1 流化床反应系统的能耗计算
4.5.2 热解气体提供的热量衡算
4.6 本章小结
第五章 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]生物质快速热裂解制取高品位液体燃料[J]. 王琦,骆仲泱,王树荣,岑可法. 浙江大学学报(工学版). 2010(05)
[3]中国生物质能利用现状与发展前景[J]. 李景明,薛梅. 农业科技管理. 2010(02)
[4]生物质热解制炭与制气一体化研究[J]. 戚红梅,惠世恩,崔大伟. 可再生能源. 2010(01)
[5]生物质能转化技术及资源综合开发利用研究[J]. 雷学军,罗梅健. 中国能源. 2010(01)
[6]木屑快速热裂解生物油特性及其红外光谱分析[J]. 吴汉靓,刘荣厚,邓春健. 农业工程学报. 2009(06)
[7]玉米秸秆热解动力学分析[J]. 王明峰,蒋恩臣,周岭. 农业工程学报. 2009(02)
[8]流化床生物质快速热裂解试验及生物油分析[J]. 柳善建,易维明,柏雪源,王丽红,殷哲,吴娟. 农业工程学报. 2009(01)
[9]几种生物质热解特性及动力学的对比[J]. 傅旭峰,仲兆平,肖刚,李睿. 农业工程学报. 2009(01)
[10]我国生物质能源发展现状与思考[J]. 吴创之,周肇秋,阴秀丽,易维明. 农业机械学报. 2009(01)
博士论文
[1]生物质快速热裂解制取生物油及其后续应用研究[D]. 王琦.浙江大学 2008
[2]生物质流化床热解液化实验研究及应用[D]. 王贤华.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]生物油及相关生物质原料的特性分析[D]. 王晓艳.吉林农业大学 2005
[2]生物质热裂解实验研究及热裂解产物利用[D]. 王栋.浙江大学 2004
本文编号：3111685
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