生物質(zhì)連續(xù)炭化反應(yīng)器的強化.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可，其中對以得到固體炭為目標的生物質(zhì)炭化過程已經(jīng)進行了大量的研究，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)物利用不充分的問題，所以有必要對生物質(zhì)的連續(xù)炭化裝置進行研究和探討。
　　本文以自然風干稻殼為試驗原料，在自行設(shè)計的連續(xù)熱解裝置的基礎(chǔ)上，通過對此裝置進行冷態(tài)試驗和熱解試

2、驗兩方面進行探究，總結(jié)了關(guān)于螺旋輸送的相關(guān)規(guī)律，通過熱解試驗驗證了裝置對于熱解的適應(yīng)性，同時通過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)計提供部分參考。
　　首先，通過帶有密封腔的旋轉(zhuǎn)型撥料器在輸送生物質(zhì)的時候它的質(zhì)量流量會比其理論質(zhì)量流量小，大約只有其理論質(zhì)量流量的50％左右，同時其極限轉(zhuǎn)速也大幅下降，從本試驗來看，其值大約為理論值的1/3;無軸螺旋相對同尺寸的有軸螺旋其填充率會相應(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比其理論值有小幅下降;給出了有軸螺旋和無軸螺旋的質(zhì)量流量公式，得到有軸螺旋和無軸螺旋最佳的ks值分別是1.0和0.85。
　　然后，從稻殼的熱解過程來看生物質(zhì)的熱解過程的三段: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，熱解最佳時間可以短至6min，炭化時間對結(jié)果影響有限，而熱解溫度對炭化結(jié)果影響相對

4、顯著。
　　最后，通過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)果來看熱解過程中存在兩個主要的吸熱區(qū)域，在熱解開始階段會有一個劇烈的溫度變化區(qū)域，此區(qū)域即吸熱量最大的區(qū)域，對應(yīng)著熱解中大量纖維素、木質(zhì)素熱解的區(qū)域。在反應(yīng)末段存在一個放熱區(qū)域，但是此區(qū)域的放熱量有限，在熱解過程中仍需要額外的補充熱量以抵消因輻射散熱引起的損耗。通過對熱解過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)系得出熱解過程的總需熱量為711.