家用生物质双室水冷式气化炉焦油处理系统研究

发布时间：2021-07-09 08:43

　　随着广大农村地区人们生活水平的不断提高，对能源需求量日益加大，导致我国农村燃用煤炭、天然气等费用攀升，直接影响农民的生活用能成本。生物质气化技术的应用可有效解决这一尴尬问题，但这项技术在为人类所利用的同时却带来另一个隐患—焦油的处理。焦油处理不当不但污染环境，对操作人员也会构成威胁。本论文提出了对气化后粗燃气降温冷凝、焦油热裂解方案,该方案可以有效去除焦油，降低焦油的污染，它的开发和应用从理论的角度来讲，极大的丰富了焦油的研究，具有一定的学术价值，在实际的工程应用中也有一定的指导作用。文中通过基础理论分析、FLUENT数值模拟并通过实验验证三种方法相结合，对焦油换热冷凝装置和高温裂解性能进行研究，主要研究成果如下：（1）气化炉设计为双室结构，有效过滤粗燃气中的灰分，生物质气出炉后经过水冷换热装置冷却燃气中焦油，利用三维软件Pro/ENGINEER5.0建立粗燃气冷凝模型；简化粗燃气冷凝模型为二维模型并在GAMBIT2.1软件划分网格，然后进行FLUENT数值模拟，并对结果分析；同时设计了自动刮板装置收集焦油。（2）分析了喷嘴结构对整个系统除焦性能的影响，从而设计了高温条件下裂解焦油的装... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

世界生物质能源分布

在进入还原层后，燃烧产物与碳发生还原反应。吸热的还原反应使温度降低，当温度降低到 900℃以下，反应速率变慢直到停止。上吸式气化炉在经过热分解和干燥层反应之后，将热量传递给物料，这些热量可以对刚加入的物料进行热分解和干燥，同时其自身的温度降低热效率得到提高；燃气在出炉时经热分解层和干燥层可以得到过滤，出炉时灰分含量减少[24]。受反应机理的限制，上吸式气化炉略显不足的地方是气化气中焦油和水分含量略显偏高，去焦问题始终是一个有待进一步解决的问题[25]。因此上吸式气化炉大多应用在农村地区[26]。

在进入还原层后，燃烧产物与碳发生还原反应。吸热的还原反应使温度降低，当温度降低到 900℃以下，反应速率变慢直到停止。上吸式气化炉在经过热分解和干燥层反应之后，将热量传递给物料，这些热量可以对刚加入的物料进行热分解和干燥，同时其自身的温度降低热效率得到提高；燃气在出炉时经热分解层和干燥层可以得到过滤，出炉时灰分含量减少[24]。受反应机理的限制，上吸式气化炉略显不足的地方是气化气中焦油和水分含量略显偏高，去焦问题始终是一个有待进一步解决的问题[25]。因此上吸式气化炉大多应用在农村地区[26]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质气化技术的再认识[J]. 张齐生,马中青,周建斌.  南京林业大学学报(自然科学版). 2013(01)
[2]生物质气化技术概况与展望[J]. 景伟,成林虎.  科技视界. 2012(17)
[3]户用型上吸式生物质气化炉的发展与改进[J]. 李斌,陈汉平,杨海平,王贤华,张世红.  农业工程学报. 2011(S1)
[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]新型户用下吸式秸秆气化炉的研究与应用[J]. 曹稳根,高贵珍,方雪梅,钱玉梅,张兴桃,段红.  安徽农业科学. 2008(30)
[6]国内外生物质能发展综述[J]. 官巧燕,廖福霖,罗栋.  农机化研究. 2007(11)
[7]生物质气化及气化炉的研究进展[J]. 李鹏,王维新,吴杰,李霞,杨斌.  新疆农机化. 2007(03)
[8]焦油裂解用催化剂的研究进展[J]. 杨修春,韦亚南,李伟捷.  化工进展. 2007(03)
[9]换热器强化传热技术[J]. 董其伍,朱青,刘敏珊.  中国油脂. 2007(02)
[10]管壳式换热器管程强化传热技术的研究进展[J]. 刘恒健,梁爱姣.  辽宁化工. 2006(05)

硕士论文
[1]加热炉内传热及流动特性的数值研究[D]. 顾新新.青岛科技大学 2012
[2]户用生物质气化炉传热模拟及实验研究[D]. 陈霍.吉林大学 2011
[3]内燃加热式生物质气化炉研制[D]. 胡孔元.合肥工业大学 2009
[4]生物质气化及其燃气燃烧试验研究与分析[D]. 刘明.天津大学 2008
[5]户用型上吸式生物质气化炉的结构设计与试验研究[D]. 李鹏.石河子大学 2008
[6]大功率生物燃气制供气装置选型及燃烧装置设计理论[D]. 刘永艳.东北林业大学 2007
[7]生物质焦油催化裂解实验及中热值气化技术应用研究[D]. 刘亚军.浙江大学 2004



本文编号：3273420