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生物质热解释氢过程的实验研究

王天岗  
【摘要】:本文根据目前我国的能源利用现状,在总结国内外生物质制氢技术的基础上,指出了进行生物质热解释氢研究的重要性和现实意义,为了研究各个因素如温度、反应时间、颗粒粒度、物料种类、水蒸气和生物质的比率(S/B)等对生物质热解释氢的影响,本文做的主要研究内容如下: 首先对生物质热解释氢的过程做了全面的研究,对三种生物质原料稻壳粉、花生壳粉和木屑进行了热重分析,探讨了在相同的反应条件下,不同种生物质原料在热解释氢过程中的反应特性。并对在释氢过程中的热解机理进行了全面的分析。为对生物质热解释氢的研究打下了理论基础。 根据以上的基础知识和我们的研究目的,我们自行设计了小型生物质常规热解释氢实验台——管式炉热解实验装置。在该试验台上,选取具有代表意义的稻壳、稻壳粉、花生壳粉及木屑,在自动控制系统的控制下,通过控制温度、反应时间、颗粒粒度、物料种类、水蒸气和生物质的比率(S/B)等影响因素进行了生物质热解释氢的实验。 对实验结果进行了分析,分析了各个因素对生物质热解释氢的影响,结果表明,温度是影响生物质热解释氢的主要因素,氢的产量随着热解温度的提高明显增加,热解反应在未完成之前,增加反应时间有利于提高氢的百分含量。发现在750℃反应时间为12分钟时(S/B)小于0.48时,氢的百分含量随S/B的增大而增加,S/B大于0.48后,氢气的百分含量有缓慢变小的趋势等等其他热解释氢的基本规律,所得出的生物质在各种不同的热解条件下热解释氢的重要结论和基本规律,为生物质热化学转化制氢技术的研究提供参考。


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