【摘要】：熱解技術能夠最大限度的將生物質中蘊含的能量轉化為能源產(chǎn)品,是國內(nèi)外學者研究的熱點。本文以油菜籽粕為原料,采用電加熱方式,研究了其熱解過程和產(chǎn)物產(chǎn)出特征；同時,利用熱重分析實驗對熱解過程特征進行了驗證；最后進行了微波熱解的對比研究。 結果表明：加熱速率較低時,油菜籽粕的熱解過程可分為水分蒸發(fā)、半纖維素熱解、纖維素和木質素熱解、木質素炭化4個階段；加熱速率較高時,表現(xiàn)為連續(xù)的熱解反應進程,此規(guī)律與熱重分析法得出的結論基本一致。 氣體產(chǎn)物和液體產(chǎn)物主要在200-500℃之間析出,是半纖維素和纖維素的主要熱解產(chǎn)物。加熱速率越高,產(chǎn)物產(chǎn)出速率越高,dQ/dt-T曲線和dV/dt-T曲線呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢。在較低的加熱速率下,生物質中的半纖維素和纖維素在不同溫度區(qū)間內(nèi)進行熱解反應,具有不同的產(chǎn)物產(chǎn)出特征。當控制加熱速率為4-6℃·min-1時,熱解產(chǎn)物產(chǎn)率均可以達到較理想的效果。 熱解反應溫度越高,加熱速率越低,可燃氣體的利用價值越高。可燃氣體的體積分數(shù)、密度和熱值最大值分別是70%、0.86 kg·m-3和35.726.46kJ·m-3；液體產(chǎn)物中汽油、柴油、重油含量較高；加熱速率越低,熱解殘渣發(fā)熱量越高。 油菜籽粕在微波加熱情況下,反應迅速完成,物料體系升溫速率在200-400℃和500-600℃之間變化不大。微波熱解中氣體和液體主要在100-400℃之間生成,纖維素和木質素熱解的產(chǎn)氣速率較高,200℃左右時液體產(chǎn)出速率達到最大值。與電加熱方式對比,微波熱解生成的熱解殘渣和氣體的產(chǎn)率略有增加,液體產(chǎn)率明顯減少。在400℃以上時,只要控制合適的加熱速率,電加熱時氣體的密度和熱值均高于微波熱解。 本文還對熱解殘渣的利用進行了探討,在以攪拌機方式制備時,得到了熱解殘渣質量分數(shù)為60%且在三天內(nèi)不會出現(xiàn)沉降的“水炭漿”液體。
【圖文】：

的能力較強，可將微波能量迅速轉化為熱量，如水分子等;而玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯等物質基本不吸收或很少吸收微波，這類物質可用作微波加熱時的容器。木塊常規(guī)加熱與微波加熱的溫度分布及傳熱傳質情況如圖1一7[56]所示，相對而言，微波加熱具有以下的優(yōu)點[57幾(l)加熱速度快且均勻。微波作用下，電磁能作用在具備一定吸收微波能力的介質分子上能夠瞬時轉化為熱能，可迅速升溫。同時，由于微波具有穿透性，無論被加熱物料的形狀如何，微波都能均勻滲透，，物料內(nèi)部和外部可同時受熱，并且由于熱

自制電加熱熱解實驗設備實物圖
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TK6

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前2條

1 姜深行;含油污泥微波熱轉化工藝設計與試驗[D];北京化工大學;2012年

2 李果;微波作用下含油污泥有機物的轉化過程及微波處理工藝[D];北京化工大學;2012年

本文編號：2649051