生物質(zhì)連續(xù)炭化反應(yīng)器的強(qiáng)化.pdf

1、隨著石油枯竭和生態(tài)環(huán)境惡化，尋找新的能源替代化石能源是當(dāng)務(wù)之急。其中生物質(zhì)能源備受關(guān)注，生物質(zhì)的熱解作為一種古老而又十分有效的處理方式得到大家的認(rèn)可，其中對(duì)以得到固體炭為目標(biāo)的生物質(zhì)炭化過(guò)程已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，但是大多為間歇式，此類方式存在著生產(chǎn)效率低下和熱解產(chǎn)物利用不充分的問(wèn)題，所以有必要對(duì)生物質(zhì)的連續(xù)炭化裝置進(jìn)行研究和探討。
　　本文以自然風(fēng)干稻殼為試驗(yàn)原料，在自行設(shè)計(jì)的連續(xù)熱解裝置的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)此裝置進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn)和熱解試

2、驗(yàn)兩方面進(jìn)行探究，總結(jié)了關(guān)于螺旋輸送的相關(guān)規(guī)律，通過(guò)熱解試驗(yàn)驗(yàn)證了裝置對(duì)于熱解的適應(yīng)性，同時(shí)通過(guò)建立溫度變化與熱量變化的關(guān)系總結(jié)了熱解裝置的功率布置規(guī)律，給后續(xù)熱解裝置的設(shè)計(jì)提供部分參考。
　　首先，通過(guò)帶有密封腔的旋轉(zhuǎn)型撥料器在輸送生物質(zhì)的時(shí)候它的質(zhì)量流量會(huì)比其理論質(zhì)量流量小，大約只有其理論質(zhì)量流量的50％左右，同時(shí)其極限轉(zhuǎn)速也大幅下降，從本試驗(yàn)來(lái)看，其值大約為理論值的1/3;無(wú)軸螺旋相對(duì)同尺寸的有軸螺旋其填充率會(huì)相應(yīng)提高造成質(zhì)

3、量流量的提高，而其軸向速度隨著螺距的增大會(huì)比其理論值有小幅下降;給出了有軸螺旋和無(wú)軸螺旋的質(zhì)量流量公式，得到有軸螺旋和無(wú)軸螺旋最佳的ks值分別是1.0和0.85。
　　然后，從稻殼的熱解過(guò)程來(lái)看生物質(zhì)的熱解過(guò)程的三段:干燥、熱解、析炭，在沿軸向有明顯的劃分區(qū)域，且在有效熱解的時(shí)間區(qū)域內(nèi)其位置基本不發(fā)生大的變化。此連續(xù)裝置能夠很好的完成稻殼的連續(xù)熱解，熱解最佳時(shí)間可以短至6min，炭化時(shí)間對(duì)結(jié)果影響有限，而熱解溫度對(duì)炭化結(jié)果影響相對(duì)

4、顯著。
　　最后，通過(guò)溫度變化反映出熱解各階段的熱量變化情況，從分析的結(jié)果來(lái)看熱解過(guò)程中存在兩個(gè)主要的吸熱區(qū)域，在熱解開(kāi)始階段會(huì)有一個(gè)劇烈的溫度變化區(qū)域，此區(qū)域即吸熱量最大的區(qū)域，對(duì)應(yīng)著熱解中大量纖維素、木質(zhì)素?zé)峤獾膮^(qū)域。在反應(yīng)末段存在一個(gè)放熱區(qū)域，但是此區(qū)域的放熱量有限，在熱解過(guò)程中仍需要額外的補(bǔ)充熱量以抵消因輻射散熱引起的損耗。通過(guò)對(duì)熱解過(guò)程溫度變化的分析然后建立溫度的變化與熱量的變化之間的關(guān)系得出熱解過(guò)程的總需熱量為711.