在當前能源與環(huán)境的雙重危機下,如何降低能耗和保護環(huán)境越來越受到關注,以清潔無污染的可再生能源——太陽能為熱源的太陽能干燥系統(tǒng)在農副產(chǎn)品干燥中備受青睞。為了提高太陽能干燥裝置的熱效率,可將干燥后的濕熱氣流進行固體吸附除濕后重返到空氣集熱器中,因此固體除濕吸附劑的開發(fā)和固定床吸附除濕系統(tǒng)性能研究至關重要。本論文以農林廢棄物生物質——核桃殼為原材料,首先采用炭化和CO₂物理活化兩步法制備核桃殼活性炭,通過單因素方法考察了炭化過程、活化過程對核桃殼活性炭對孔結構特性和水蒸氣吸附性能的影響,利用同步熱分析儀、全自動比表面和孔結構分析儀和掃描電子顯微鏡等設備對核桃殼活性炭物理化學特性進行了表征,分析了孔結構特性和水蒸氣吸附性能之間的關系,確定了CO₂物理活化法制備活性炭的最佳制備條件。在此基礎上對比了不同活化方式對其孔結構分布和水蒸氣吸附性能的影響。采用可程式恒溫恒濕試驗箱進行了活性炭的水蒸氣非平衡吸附/再生實驗測試,搭建了微型固定床動態(tài)吸附裝置并測試了不同溫度下的核桃殼活性炭水蒸氣吸附等溫線。自行設計并制作了吸附劑固化模具,搭建了滲透率測試裝置,以淀粉為...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 固體除濕系統(tǒng)類型
        1.2.2 吸附除濕材料研究進展
        1.2.3 固定床吸附除濕過程傳熱傳質數(shù)學模型
        1.2.4 存在的主要問題
    1.3 本文的主要研究內容
    1.4 研究目的與意義
    1.5 本文創(chuàng)新點
第二章 生物質基核桃殼活性炭制備及其水蒸氣吸附性能研究
    2.1 概述
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 核桃殼活性炭制備方法
        2.2.3 材料表征方法
        2.2.4 水蒸氣非平衡吸附-脫附性能測試方法
        2.2.5 水蒸氣吸附等溫線測試方法
    2.3 材料表征結果分析
        2.3.1 核桃殼的熱解特性分析
        2.3.2 核桃殼熱解動力學計算分析
        2.3.3 核桃殼活性炭的孔結構特性分析
        2.3.4 形貌特征
        2.3.5 得率分析
    2.4 核桃殼活性炭制備過程優(yōu)化及水蒸氣吸脫附性能分析
        2.4.1 活化溫度對水蒸氣吸附性能的影響
        2.4.2 活化時間對水蒸氣吸附性能的影響
        2.4.3 活化方式對水蒸氣吸附性能的影響
        2.4.4 核桃殼活性炭再生性能研究
        2.4.5 核桃殼活性炭水蒸氣吸附等溫線結果分析
    2.5 本章小結
第三章 固體除濕吸附劑的固化過程及性能表征分析
    3.1 概述
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 固體除濕吸附劑的固化過程
        3.2.2 固體除濕吸附劑導熱系數(shù)的測量方法
    3.3 實驗結果與討論
        3.3.1 固化比例對吸附劑導熱系數(shù)的影響
        3.3.2 固化比例對吸附劑水蒸氣非平衡吸附性能的影響
        3.3.3 固體除濕吸附劑孔結構對比分析
    3.4 本章小結
第四章 固定床吸附除濕系統(tǒng)構建及實驗分析
    4.1 固定床吸附除濕系統(tǒng)的構建
        4.1.1 固定床吸附除濕系統(tǒng)的構造過程
        4.1.2 測試設備
        4.1.3 測試布點和參數(shù)采集
    4.2 測試方法
        4.2.1 除濕性能測試方法
        4.2.2 再生性能測試方法
        4.2.3 性能評價指標
    4.3 空氣進口狀態(tài)對固定床吸附除濕系統(tǒng)性能影響
        4.3.1 入口空氣含濕量對固定床吸附除濕系統(tǒng)除濕性能的影響
        4.3.2 入口空氣流量對固定床吸附除濕系統(tǒng)除濕性能的影響
        4.3.3 入口空氣溫度對固定床吸附除濕系統(tǒng)除濕性能的影響
    4.4 固定床吸附除濕系統(tǒng)的再生性能分析
    4.5 本章小結
第五章 固定床吸附除濕過程的傳質過程計算
    5.1 傳質過程相關參數(shù)計算方法
        5.1.1 傳質區(qū)的移動速度
        5.1.2 雙組分擴散系數(shù)和吸附相傳質系數(shù)
        5.1.3 流動相的傳質系數(shù)
        5.1.4 總傳質系數(shù)
    5.2 結果與討論
        5.2.1 入口空氣狀態(tài)對傳質區(qū)的移動速度的影響
        5.2.2 入口空氣狀態(tài)對雙組分擴散系數(shù)和吸附相傳質系數(shù)的影響
        5.2.3 入口空氣狀態(tài)對流動相的傳質系數(shù)的影響
        5.2.4 入口空氣狀態(tài)對總傳質系數(shù)的影響
    5.3 本章小結
第六章 結論
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
附錄A 符號說明
附錄B 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與專利
附錄C 攻讀學位期間參與的科研項目
致謝



本文編號：4029004