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农作物秸秆低温热解特性实验研究

杨潇潇  
【摘要】:生物质低温热解是生物质液化、炭化的基础技术,也是生物质气化技术的前导技术。目前,学术界对生物质低温热解反应的研究主要集中在机理性研究方面,对实际生产条件下生物质低温热解特性的工艺实验研究很少。所以,生物质低温热解工艺的商业化进程比较缓慢。以玉米秸秆为研究样本,在实验室对比了机理环境与生产环境下秸秆低温热解过程的差异性,在管式炉上对实际生产过程中关键工艺参数进行了优化。根据优化结果,设计了模拟实际生产环境的生物质低温热解中试系统,并在中试系统上对实验室优化工况进行了产品验证。热重实验中,热解温度超过580℃后挥发分的析出率基本恒定,而在实际的管式炉实验中,当温度超过580℃后挥发分析出仍大幅度的增加,这主要是由于热重实验与管式炉实验采取的实验样品的传热差异引起的。新型秸秆低温热解系统选用的是秸秆产生的热烟气、混合煤气燃烧产生的热烟气以及蓄热煤气三种载热质对玉米秸秆进行热解处理的技术。新型秸秆低温热解系统气化效率为26.83%,炭化效率为44.15%,热解塔的热效率为85.91%,有效地提高了生物质能源的利用效率。研究表明,课题设计的新型秸秆低温热解系统很好的解决了实际生产系统的非机理性问题,对生物质低温热解系统的工业化设计具有一定的指导意义。


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