有氧氣氛下生物質(zhì)熱解特性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)擁有豐富的生物質(zhì)資源，但是分布較為分散，而且目前大量的農(nóng)業(yè)廢棄物直接焚燒造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。開(kāi)發(fā)立足當(dāng)?shù)氐男∫?guī)模分布式生物質(zhì)氣化供能系統(tǒng)對(duì)于解決農(nóng)村能源環(huán)境問(wèn)題，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。
　　本課題組正在研發(fā)的兩段式生物質(zhì)氣化爐具有良好的原料適應(yīng)性和氣化氣焦油脫除效果，但是在實(shí)驗(yàn)運(yùn)行中由于原料堆積空隙自身攜帶的空氣以及進(jìn)料系統(tǒng)的密封問(wèn)題，導(dǎo)致熱解實(shí)際在有氧氣氛下進(jìn)行。本文將針對(duì)兩段式氣化爐中有氧氣氛下松木熱解的反應(yīng)

2、機(jī)理開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)熱解氣產(chǎn)物的部分氧化特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬，為兩段式生物質(zhì)氣化爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
　　根據(jù)兩段式氣化爐熱解段氧氣濃度存在一定梯度變化的實(shí)際熱解反應(yīng)條件，本文通過(guò)熱重-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究了不同氧氣濃度下松木熱解的失重特性、小分子氣體的析出規(guī)律和熱量的變化。結(jié)果表明，與惰性環(huán)境相比，氧氣氣氛一定程度上促進(jìn)了熱解揮發(fā)分的析出，使得揮發(fā)份最大析出速率增加，最大析出峰對(duì)應(yīng)溫度提前。通過(guò)對(duì)熱解過(guò)

3、程中DSC曲線的分析，計(jì)算出本實(shí)驗(yàn)條件下惰性氣氛下熱解揮發(fā)份析出過(guò)程所需要的熱量為176.1 kJ/kg。
　　為研究連續(xù)工況下氧氣濃度對(duì)生物質(zhì)熱解特性的影響規(guī)律，本文利用多功能連續(xù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)不同氧氣濃度下熱解氣體、焦油及焦碳產(chǎn)物的生成規(guī)律和產(chǎn)物特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，對(duì)于氣體產(chǎn)物，隨著氧氣濃度的增加，熱解氣體產(chǎn)率增大，產(chǎn)氣中 CO2比例先增大后減小，CO呈現(xiàn)伴隨上升趨勢(shì)，CH4和H2比例則不斷下降。隨著氧氣濃度增加，焦油產(chǎn)量降低