連續(xù)式生物質(zhì)熱解炭化設(shè)備的研制.pdf

1、我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物秸稈資源豐富、種類繁多，然而廢棄或就地焚燒的秸稈接近3億噸，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，同時(shí)隨著農(nóng)業(yè)的過度開發(fā)、化肥的過度使用，導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降和重金屬污染日益嚴(yán)重。生物質(zhì)熱解炭化技術(shù)是秸稈綜合利用的重要途徑之一，其主要產(chǎn)物為生物炭，在土壤改良、重金屬吸附和固碳減排等方面具有重要作用，副產(chǎn)物為生物油和熱解氣，在化工和能源方面具有一定的應(yīng)用。
　　本文在查閱國內(nèi)外熱解炭化技術(shù)及裝備研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對目前

2、生物質(zhì)連續(xù)設(shè)備生產(chǎn)效率低，工藝參數(shù)難以控制等問題，通過理論研究、計(jì)算機(jī)模擬、裝備試制及試驗(yàn)分析，實(shí)現(xiàn)有關(guān)技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化。主要研究工作及創(chuàng)新之處如下：
　?。?）熱解炭化機(jī)理研究，通過查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)，研究熱解相關(guān)的工藝參數(shù)和熱解機(jī)理，明確熱解溫度、加熱時(shí)間和反應(yīng)壓力等對熱解反應(yīng)的影響；研究熱解產(chǎn)物生物炭、熱解氣和熱解油的理化性質(zhì)，以制定滿足設(shè)計(jì)要求的工藝路線。
　　（2）連續(xù)熱解炭化工藝研究，提出連續(xù)熱解過程中分段加熱技術(shù)，利

3、用不同區(qū)域形成的特定溫度場對生物質(zhì)原料進(jìn)行熱解炭化，并依據(jù)此原理進(jìn)行了五段熱解爐設(shè)計(jì)，運(yùn)用ANSYS對五段熱解爐形成的溫度場進(jìn)行仿真模擬，得到分段式溫度場。
　?。?）熱解炭化設(shè)備研究，根據(jù)工藝路線進(jìn)行各個(gè)部件的設(shè)計(jì)或選型，包括熱解反應(yīng)器設(shè)計(jì)、連續(xù)進(jìn)料裝置設(shè)計(jì)、油氣分離裝置設(shè)計(jì)、熱解氣燃燒器設(shè)計(jì)和電機(jī)、減速機(jī)、壓力表及流量計(jì)的選型等。
　　（4）熱解試驗(yàn)研究，包括設(shè)備前期調(diào)試過程中，以粉碎的玉米秸稈和花生殼為原料進(jìn)行設(shè)備參數(shù)