生物质热裂解装置中流态化规律与进料技术的研究
发布时间：2021-06-08 06:39
生物质热裂解是世界公认的最具发展潜力的生物质能转化利用技术之一,它可以将农作物秸秆、林业废弃物等生物质经过粉碎干燥处理热裂解为生物油、固体炭及清洁燃气,这些产品都可作燃料燃烧,其中生物油因其可再生性、能量密度高及便于运输等特点,经过处理后可替代石油做化工原料和液体燃料,这在一定程度上有助于缓解我国化石能源短缺的压力。实现生物质热裂解过程的关键因素是热裂解装置中各设备的顺畅运行。本文针对BL-SCFB-4型生物质热裂解装置流化床反应器流态化规律因素的不确定性以及两级进料器堵塞现象的研究分析。通过冷态试验及数值模拟的方法,分析流化介质、分布板及生物质的主要参数对该装置流态化规律的影响,研究两级进料器的堵塞原因并优化改进,得到最适合该装置的流化介质、分布板、生物质及两级进料器,达到反应器运行顺畅的目的。研究结果表明：BL-SCFB-4型生物质热裂解装置应选用的流化介质为0.45-0.60mm粒径的石英砂,且床层高度为60mm：分布板选择同心圆周排列、1mm孔径以及0.9%开孔率；为配合流化介质的临界流化速度同时达到良好的流态化效果,选用临界流化速度相近的0.45-0.60mm粒径的落叶松木生...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 生物质能的利用意义
1.2 生物质热裂解技术
1.2.1 生物质热裂解技术原理
1.2.2 生物质热裂解工艺
1.2.3 生物质热裂解装置
1.3 流态化技术研究现状
1.4 进料技术研究现状
1.5 研究的内容
1.5.1 研究背景
1.5.2 研究意义与目的
1.5.3 研究内容
2 冷态试验装置设计
2.1 试验原理
2.2 试验材料
2.2.1 分布板的设计
2.2.2 生物质与流化介质
2.3 试验台搭建
2.4 试验方法
2.4.1 评判标准
2.4.2 试验方法
2.5 本章小结
3 生物质热裂解装置的流态化规律研究
3.1 流化介质对流态化规律的影响
3.1.1 流化介质床层高度的确定
3.1.2 石英砂的流态化特性
3.1.3 陶瓷球的流态化特性
3.1.4 高铝矾土的流态化特性
3.2 分布板对流态化规律的影响
3.2.1 布孔方式对流态化规律的影响
3.2.2 孔径对流态化规律的影响
3.2.3 开孔率对流态化规律的影响
3.3 生物质对流态化规律的影响
3.4 流态化规律的数值模拟
3.4.1 数值模拟方法
3.4.2 软件数值模拟过程
3.4.3 流态化规律的数值模拟
3.5 本章小结
4 生物质热裂解装置的两级进料技术研究
4.1 两级进料器现存问题
4.2 两级进料器优化设计
4.2.1 两级进料器的模拟分析
4.2.2 两级进料器数值模拟的结果分析
4.3 优化的两级进料器试验
4.3.1 试验目的
4.3.2 冷态试验装置
4.3.3 试验方法
4.3.4 结果分析
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录 两级进料器和分布板结构图
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]流化床中介质的流态化特性研究[J]. 郭晓慧,司慧,袁飞武,樊超,王霄,李龙. 江苏农业科学. 2013(01)
[2]生物流化床的研究进展[J]. 张琳,孙根行,邹君臣,魏自辉. 安徽农业科学. 2011(16)
[3]生物质气化技术和气化炉研究进展[J]. 刘作龙,孙培勤,孙绍晖,陈俊武. 河南化工. 2011(01)
[4]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)
[5]生物质热解液化的研究进展[J]. 贺心燕. 纤维素科学与技术. 2010(01)
[6]喷动循环流化床生物质快速热解设备的特性分析与发展研究综述[J]. 任学勇,常建民,王鹏起,苟进胜,张立塔,佟立成. 林产化学与工业. 2009(05)
[7]流化床反应器的改进与优化[J]. 梁瑾,王清媛,童少华. 化工装备技术. 2009(03)
[8]下降管式生物质热解液化技术中的除尘设备[J]. 李永军,易维明,柏雪源,何芳,李志合. 农机化研究. 2009(04)
[9]生物质快速热解技术现状及展望[J]. 李晓娟,常建民,范东斌. 林业机械与木工设备. 2009(01)
[10]国内外生物质裂解技术发展和应用现状[J]. 肖烈,张忠河,何永梅,杨国峰,尤希凤. 安徽农业科学. 2008(36)
硕士论文
[1]有限元分析在工程机械钢结构设计及结构优化中的应用[D]. 赵增耀.长安大学 2009
[2]流化床反应器生物质快速热裂解生物油特性的试验研究[D]. 吴汉靓.上海交通大学 2009
[3]ZKR-200型转锥式生物质闪速热解反应器的设计及研究[D]. 乔国朝.东北林业大学 2006
[4]生物质热解实验及转锥式生物质热解反应器设计理论研究[D]. 李滨.东北林业大学 2002
本文编号：3217875
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 生物质能的利用意义
1.2 生物质热裂解技术
1.2.1 生物质热裂解技术原理
1.2.2 生物质热裂解工艺
1.2.3 生物质热裂解装置
1.3 流态化技术研究现状
1.4 进料技术研究现状
1.5 研究的内容
1.5.1 研究背景
1.5.2 研究意义与目的
1.5.3 研究内容
2 冷态试验装置设计
2.1 试验原理
2.2 试验材料
2.2.1 分布板的设计
2.2.2 生物质与流化介质
2.3 试验台搭建
2.4 试验方法
2.4.1 评判标准
2.4.2 试验方法
2.5 本章小结
3 生物质热裂解装置的流态化规律研究
3.1 流化介质对流态化规律的影响
3.1.1 流化介质床层高度的确定
3.1.2 石英砂的流态化特性
3.1.3 陶瓷球的流态化特性
3.1.4 高铝矾土的流态化特性
3.2 分布板对流态化规律的影响
3.2.1 布孔方式对流态化规律的影响
3.2.2 孔径对流态化规律的影响
3.2.3 开孔率对流态化规律的影响
3.3 生物质对流态化规律的影响
3.4 流态化规律的数值模拟
3.4.1 数值模拟方法
3.4.2 软件数值模拟过程
3.4.3 流态化规律的数值模拟
3.5 本章小结
4 生物质热裂解装置的两级进料技术研究
4.1 两级进料器现存问题
4.2 两级进料器优化设计
4.2.1 两级进料器的模拟分析
4.2.2 两级进料器数值模拟的结果分析
4.3 优化的两级进料器试验
4.3.1 试验目的
4.3.2 冷态试验装置
4.3.3 试验方法
4.3.4 结果分析
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录 两级进料器和分布板结构图
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]流化床中介质的流态化特性研究[J]. 郭晓慧,司慧,袁飞武,樊超,王霄,李龙. 江苏农业科学. 2013(01)
[2]生物流化床的研究进展[J]. 张琳,孙根行,邹君臣,魏自辉. 安徽农业科学. 2011(16)
[3]生物质气化技术和气化炉研究进展[J]. 刘作龙,孙培勤,孙绍晖,陈俊武. 河南化工. 2011(01)
[4]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)
[5]生物质热解液化的研究进展[J]. 贺心燕. 纤维素科学与技术. 2010(01)
[6]喷动循环流化床生物质快速热解设备的特性分析与发展研究综述[J]. 任学勇,常建民,王鹏起,苟进胜,张立塔,佟立成. 林产化学与工业. 2009(05)
[7]流化床反应器的改进与优化[J]. 梁瑾,王清媛,童少华. 化工装备技术. 2009(03)
[8]下降管式生物质热解液化技术中的除尘设备[J]. 李永军,易维明,柏雪源,何芳,李志合. 农机化研究. 2009(04)
[9]生物质快速热解技术现状及展望[J]. 李晓娟,常建民,范东斌. 林业机械与木工设备. 2009(01)
[10]国内外生物质裂解技术发展和应用现状[J]. 肖烈,张忠河,何永梅,杨国峰,尤希凤. 安徽农业科学. 2008(36)
硕士论文
[1]有限元分析在工程机械钢结构设计及结构优化中的应用[D]. 赵增耀.长安大学 2009
[2]流化床反应器生物质快速热裂解生物油特性的试验研究[D]. 吴汉靓.上海交通大学 2009
[3]ZKR-200型转锥式生物质闪速热解反应器的设计及研究[D]. 乔国朝.东北林业大学 2006
[4]生物质热解实验及转锥式生物质热解反应器设计理论研究[D]. 李滨.东北林业大学 2002
本文编号：3217875
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