能源是國家發(fā)展，社會進步不可缺少的物質基礎。但是我國的石油資源匱乏，人均占有量在世界還處于較低水平且化石能源的大量使用已對人類的生存環(huán)境帶來了嚴重的污染，這些都已成為社會的潛在危機。而生物質能作為一種清潔的可再生能源已受到各國政府和研究機構的廣泛關注。我國的生物質能十分豐富，光農業(yè)廢棄物每年就有7×10⁸t，還有生活垃圾、水生植物及人畜糞便等多種類的生物質。不言而喻，生物質能源已成為我國未來可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的重要組成部分。 生物質快速熱解液化技術作為生物質能源利用的一條有效途徑得到了國內外廣泛的重視并取得了可喜的進展。本課題旨在查閱大量國內外相關研究資料的基礎上自行建立一套以循環(huán)流化床為主體，集進料、加熱、反應、分離及冷凝等設備為一體的生物質快速熱解液化裝置。實驗用生物質主要采用玉米粉、糠殼、鋸末及麥麩，設計進料量5-10kg/h，采用石英砂作為熱載體，以氮氣作為流化介質，設計熱解溫度500℃左右。 本文較全面的綜述了生物質熱解制取生物油技術的發(fā)展現(xiàn)狀，主要研究內容有：①自行設計了熱解系統(tǒng)的主要裝置并確定了各個裝置的具體尺寸；②在詳細的分析了整個熱解... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 課題的來源及意義
    1.2 生物質資源
        1.2.1 農業(yè)廢棄物及農林產品加工廢棄物
        1.2.2 薪柴
        1.2.3 城市生活垃圾
    1.3 生物質能的利用現(xiàn)狀
        1.3.1 國外生物質利用現(xiàn)狀
        1.3.2 國內生物質利用現(xiàn)狀
    1.4 生物質能轉化技術的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 生物質能的轉化技術
        1.4.2 生物質熱解技術
        1.4.3 生物質快速熱解工藝的研究進展
    1.5 影響熱解反應的因素
        1.5.1 溫度
        1.5.2 加熱速率
        1.5.3 滯留時間
        1.5.4 原料粒徑
        1.5.5 灰分
    1.6 本課題的研究內容
        1.6.1 實驗系統(tǒng)的設計與加工
        1.6.2 實驗研究與數(shù)據(jù)處理
2 生物質快速熱解系統(tǒng)的確定及裝置設計
    2.1 生物質快速熱解系統(tǒng)方案的選擇與優(yōu)化
        2.2.1 方案一
        2.1.2 方案二
        2.1.3 方案三
        2.1.4 方案的確定
    2.2 生物質快速熱解裝置的設計
        2.2.1 設計目標
        2.2.2 輸料裝置的設計
        2.2.3 流化床熱解反應器的設計
        2.2.4 加熱功率P的確定
        2.2.5 分離器的設計
        2.2.6 冷凝器的設計
        2.2.7 其他設備和儀器
3 熱解系統(tǒng)管路的分析及輸料系統(tǒng)的改造
    3.1 管路的阻力計算及其性能曲線的分析
        3.1.1 單相流管網(wǎng)的阻力計算
        3.1.2 氣—固兩相流管網(wǎng)的阻力計算
        3.1.3 系統(tǒng)的阻力計算
        3.1.4 性能曲線分析
        3.1.5 系統(tǒng)管路的調試
    3.2 輸料系統(tǒng)的改造
        3.2.1 料斗的改造
        3.2.2 螺旋輸料機的改造
4 生物質熱解時間的確定及粒徑范圍的選擇
    4.1 導熱基本概念
        4.1.1 溫度場
        4.1.2 等溫面和等溫線
        4.1.3 溫度梯度
        4.1.4 傅立葉定律
        4.1.5 導熱系數(shù)
    4.2 導熱微分方程
    4.3 一維非穩(wěn)態(tài)導熱
        4.3.1 Bi＜0.1的一維非穩(wěn)態(tài)導熱：集總參數(shù)法
        4.3.2 Bi＞0.1的一維非穩(wěn)態(tài)導熱
    4.4 生物質顆粒中心達到充分熱解溫度的傳熱時間求解
        4.4.1 熱解時間傳熱模型的建立
        4.4.2 一維非穩(wěn)態(tài)導熱的圖表求解
        4.4.3 圖表求解的結果及數(shù)據(jù)分析
    4.5 結論及說明
5 生物質快速熱解試驗及結果分析
    5.1 冷態(tài)試驗
        5.1.1 試驗目的
        5.1.2 試驗前的準備
        5.1.3 生物質堆積密度的測定
        5.1.4 生物質平均密度得測定
        5.1.5 輸料量的測定
        5.1.6 生物質流化速度的測定
    5.2 熱態(tài)實驗
        5.2.1 實驗目的
        5.2.2 實驗原料
        5.2.3 實驗前的準備
        5.2.4 試驗步驟
        5.2.5 試驗結果及數(shù)據(jù)分析
    5.3 結論及說明
6 結論與建議
    6.1 結論
    6.2 建議
致謝
參考文獻
附錄
    A 不同種類生物質當其粒徑不同時的熱解時間計算表
    B 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文的目錄
    C 作者發(fā)表的論文被SCI收錄情況
    D 作者發(fā)表的論文被EI核心版收錄情況
    E 作者在攻讀碩士學位期間已受理的發(fā)明專利
    獨創(chuàng)性聲明
    學位論文版權使用授權書



本文編號：2911969