生物质热解实验及转锥式生物质热解反应器设计理论研究

摘要

中国人均占有可开采石油资源十分贫乏,国家石油供应安全已面临严峻挑战.同时,中国每年仍有巨量浪费的各种农林废弃物、城市有机垃圾以及低质低价粮食得不到有效的处理和利用.因此,在中国,研究和探索适应国情,将上述各种废弃生物质和在大量的低质低价粮食资源,经济、快速、高效能地转化成可在一定程度上替代石油的生物燃油的转化理论和方法,具有重大的经济意义和社会意义.该文作者在查阅国内外大量相关资料的基础上,进行了生物质热解的实验,建立了热解反应动力学模型,并对转锥式生物质热解装置的主要参数的设计理论进行了研究,为后续研究提供了理论依据和实验数据.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1问题的提出

1.1.1世界的石油能源概况

1.1.2石油供应与液体能源需求分析

1.1.3石油燃料造成的环境污染

1.1.4我国生物质能资源及其利用

1.2生物质能和生物燃油

1.2.1生物质能的概念

1.2.2生物质能在能源系统中的地位

1.2.3生物燃油

1.3研究的目的、内容及意义

1.3.1研究的目的和内容

1.3.2研究的意义

2生物质热解技术综述

2.1生物质资源及其价值

2.2热解技术的研究进展

2.2.1热解技术的潜在优势及运行状态

2.2.2国外研究现状

2.2.3国内研究现状

2.2.4典型的热解工艺比较

2.2.5热解反应器类型

2.3小结

3生物质闪速热解的工艺路线和ZKR-10型闪速热解反应器的设计

3.1生物质快速液化转换工艺

3.1.1破碎

3.1.2干燥

3.1.3粉碎

3.1.4中温热解

3.1.5快速分离

3.1.6快速冷凝

3.2 ZKR-10型转锥式闪速热解反应器设计

3.2.1总装设备介绍

3.2.2设计原理

3.2.3转锥式反应器的设计

3.3主要性能指标

3.4小结

4生物质热解实验及结果分析

4.1研究方法的选择与依据

4.2实验仪器及其工作原理

4.2.1实验仪器

4.2.2工作原理简介

4.3实验过程

4.3.1实验原料及其预处理

4.3.2仪器检查与校正

4.3.3试样称取

4.3.4实验参数与条件

4.3.5实验结果分析

4.4生物质热解反应动力学模型

4.4.1建立模型

4.4.2动力学参数计算

4.4.3计算结果讨论

4.5小结

5转锥式生物质闪速热解反应器主要参数的计算方法研究

5.1转锥式生物质闪速热解反应器生产能力计算方法研究

5.2转锥式反应器消耗功率的计算方法研究

5.2.1起动转锥的功率N

5.2.2克服物料惯性消耗的功率N2

5.2.3转动物料所需的功率N3

5.2.4物料与锥面的摩擦所消耗的功率N4

5.2.5轴承摩擦所消耗的功率N5

5.2.6转锥与空气摩擦所消耗的功率N6

5.3转锥式反应器转锥强度的计算方法研究

5.4转锥式反应器转轴临界转速计算方法研究

5.5小结

6结论

参考文献

致谢