生物質(zhì)等離子體熱解研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文論文題目生物廈笠離王住熱鯉盟塞作者姓名壑增童學(xué)科專業(yè)王程墊塑堡導(dǎo)師姓名睦夏完成時間三雯雯五生旦摘要氣體產(chǎn)率達到20L／g。生物質(zhì)等離子體熱解反應(yīng)的劇烈發(fā)生，導(dǎo)致固體殘焦形貌發(fā)生明顯變化，原有結(jié)構(gòu)被徹底破壞，顆粒粒度細小。XRD譜圖揭示了熱解焦中的無序碳結(jié)構(gòu)向石墨化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。從拉曼光譜譜圖看出：熱解焦中石墨化結(jié)構(gòu)和其它含碳物質(zhì)共同存在，由于顆粒停留時間過短，并未導(dǎo)致高度有序的完全石墨化結(jié)構(gòu)。XPS分析證實熱解焦

2、中以CC鍵為主。綜合上述分析提出初步的生物質(zhì)顆粒在等離子體中的熱解歷程：不同形狀的生物質(zhì)顆粒均在等離子體提供的高溫環(huán)境中快速受熱熔化，爆裂釋放出大量的細小液滴化合物，蒸發(fā)汽化，在氣相中進行劇烈分解反應(yīng)，最后形成小分子氣體和固體殘渣。為調(diào)整熱解氣體產(chǎn)物中H：／CO比率，進行生物質(zhì)與高聚物共熱解試驗研究。杉木與PE等離子體共熱解的主要氣體組分和焦產(chǎn)率均呈近似線性變化，共熱解無明顯的相互作用，在50％混合比率時獲得較好的合成氣(也／C0二2)

3、。杉木與輪胎粉等離子體共熱解結(jié)果也類似前者在30％混合比率時獲得較好的目標(biāo)產(chǎn)物。生物質(zhì)與高聚物共熱解既克服了高聚物進料熔融難題，又獲得合適比率的化學(xué)合成氣和較好的碳黑副產(chǎn)物。最后對等離子體熱解反應(yīng)器溫度場、速度場和流場進行初步計算，結(jié)合生物質(zhì)高溫?zé)峤鈿v程分析，提出改進的生物質(zhì)等離子體熱解制取化學(xué)合成氣的方法。充分利用回流區(qū)的卷吸作用，減少載氣流量，延長顆粒高溫停留時問，通入少量生物質(zhì)熱解形成帶有大量活性粒子存在的高溫反應(yīng)環(huán)境，大量生物質(zhì)