發(fā)布時間：2023-01-25 20:37

　　生物質能源是一種可再生能源,對生物質能的開發(fā)和利用能夠緩解能源短缺的壓力、減少環(huán)境污染、改善未來的能源結構。利用生物質熱解轉化技術,將生物質轉化成高品位的液體燃料是生物質能開發(fā)利用的重要方式。本文基于國內外生物質熱解液化制取生物油領域已經(jīng)開展的研究工作,對生物質懸浮流化床技術進行了理論探討,并對生物質在懸浮流化床內的運動規(guī)律、熱解規(guī)律和懸浮流化床的設計理論進行了理論分析和模擬仿真。 本文首先提出了課題的研究背景,對生物質的種類和生物質能轉化利用技術進行了闡述,對國內外生物質流化床熱解液化制取生物油技術的研究進行了綜述分析,全面掌握了該領域的研究方向和研究熱點,確定了論文的研究內容和研究目標。 分析了生物質原料的顆粒特性和化學特性,建立了生物質流化冷態(tài)實驗裝置,對玉米芯和稻殼進行了單獨流化實驗,對玉米芯和稻殼與石英砂進行了混合流化實驗。生物質單獨流化實驗表明,生物質是可以實現(xiàn)流態(tài)化的;生物質原料顆粒較小,流化特性沒有顯著區(qū)別;流化風速變化時,每一個測壓點的壓降變化不大,沒有一定的規(guī)律性。生物質混合流化實驗表明,生物質質量分率較小時,質量分率不同,流化狀態(tài)和壓差變化沒有... 

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題提出的背景
    1.2 生物質種類及生物質能特點
        1.2.1 生物質種類
        1.2.2 生物質特點
    1.3 生物質轉化和利用技術
        1.3.1 生物質燃燒
        1.3.2 生物質熱解氣化
        1.3.3 生物質熱解液化
        1.3.4 生物質固化成型
        1.3.5 生物質生物轉換
        1.3.6 生物柴油
    1.4 我國生物質能利用現(xiàn)狀
        1.4.1 我國主要能源的利用
        1.4.2 我國生物質資源利用潛力
        1.4.3 我國發(fā)展生物質能產(chǎn)業(yè)的重要意義
    1.5 論文的主要研究內容
        1.5.1 研究目標
        1.5.2 主要研究內容
    1.6 本章小結
2 生物質熱解液化制取生物油技術研究
    2.1 生物質熱解液化制取生物油技術
        2.1.1 生物質熱解原理
        2.1.2 生物質熱解系統(tǒng)
    2.2 流化床熱解液化制取生物油工藝
    2.3 國外流化床熱解液化制取生物油技術
    2.4 國內流化床熱解液化制取生物油技術
    2.5 其它生物質熱解液化制取生物油技術
    2.6 本章小結
3 生物質懸浮流化實驗研究
    3.1 生物質原料的顆粒特性
        3.1.1 生物質顆粒的當量直徑
        3.1.2 顆粒的球形度
        3.1.3 生物質原料的粒徑分布
        3.1.4 生物質原料的堆積密度
        3.1.5 生物質原料的休止角
        3.1.6 床層空隙率
    3.2 生物質原料的化學特性
        3.2.1 生物質原料的元素分析與工業(yè)分析
        3.2.2 生物質燃料的熱值
        3.2.3 生物質的比熱容和導熱系數(shù)
    3.3 生物質懸浮流化床流態(tài)化現(xiàn)象
    3.4 生物質懸浮流態(tài)化實驗分析
        3.4.1 實驗裝置
        3.4.2 生物質單獨流化的實驗研究
        3.4.3 生物質與石英砂混合流化速度分析與實驗研究
    3.5 生物質懸浮流化顆粒流動研究
        3.5.1 高速攝像技術
        3.5.2 床內顆粒流動狀態(tài)
        3.5.3 床內顆粒運動分析
    3.6 本章小結
4 生物質懸浮流化氣固流動的仿真
    4.1 氣—固兩相流理論
        4.1.1 兩類多相流體力學模型
        4.1.2 顆粒軌道模型
        4.1.3 多流體模型
        4.1.4 流化床氣—固流動模擬進展
    4.2 流動模型的建立
        4.2.1 質量守恒方程
        4.2.2 動量守恒方程
        4.2.3 固相脈動能守恒方程
        4.2.4 曳力模型的選擇
    4.3 生物質流化床氣固流動仿真方法
    4.4 懸浮流化床的流動仿真
        4.4.1 仿真數(shù)值方法和參數(shù)
        4.4.2 顆粒運動分析
    4.5 本章小結
5 懸浮流化床生物質熱解理論研究
    5.1 生物質熱解過程
    5.2 生物質熱解動力學模型
        5.2.1 生物質熱解動力學模型的建立
        5.2.2 生物質熱解動力學方程的建立
        5.2.3 生物質熱解方程求解與產(chǎn)物分析
    5.3 生物質熱解傳熱研究
        5.3.1 傳熱方式
        5.3.2 傳熱模型理論
        5.3.3 傳熱過程分析
    5.4 本章小結
6 生物質懸浮流化熱解液化系統(tǒng)的設計
    6.1 熱解液化系統(tǒng)的總體設計
        6.1.1 設計方案
        6.1.2 生物質原料給料系統(tǒng)
        6.1.3 懸浮流化床反應器
        6.1.4 熱解燃氣冷凝
    6.2 反應器供熱和傳熱方法
        6.2.1 反應器的供熱方式
        6.2.2 反應器的傳熱方法
    6.3 生物質燃氣氣體燃料的燃燒
        6.3.1 生物質燃氣的物理特性
        6.3.2 生物質燃氣的燃燒特性
        6.3.3 生物質燃氣燃燒所需空氣量的計算
        6.3.4 生物質燃氣燃燒過程和燃燒溫度
        6.3.5 生物質燃氣燃燒過程的強化與完善
        6.3.6 生物質燃氣燃燒器
    6.4 懸浮流化床反應器生物質熱解能量平衡計算
    6.5 本章小結
結論
論文創(chuàng)新點
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物質快速熱解制備生物油[J]. 朱錫鋒,陸強.  科技導報. 2007(21)
[2]鼓泡流化床流動特性的數(shù)值模擬[J]. 周繼良,鄒宗樹,余艾冰.  材料與冶金學報. 2007(02)
[3]雙組分顆粒系統(tǒng)流化特性的試驗[J]. 王立群,宋旭,周浩生,唐恒,王同章.  江蘇大學學報(自然科學版). 2007(03)
[4]鼓泡流化床流動特性的直接顆粒模擬[J]. 吳錦坤,羅坤,胡桂林,樊建人,岑可法.  浙江大學學報(工學版). 2007(03)
[5]鼓泡床反應器內流動與傳質行為的研究進展[J]. 何廣湘,楊索和,靳海波.  化學工業(yè)與工程. 2007(01)
[6]生物質與石英砂組成雙組分混合物的流化特性分析[J]. 王佳文,劉榮厚.  農機化研究. 2006(11)
[7]生物質熱解液化裝置研制與試驗研究[J]. 朱錫鋒,鄭冀魯,陸強,郭慶祥,朱清時.  中國工程科學. 2006(10)
[8]中國生物質氣化發(fā)電技術研究開發(fā)進展[J]. 劉寶亮,蔣劍春.  生物質化學工程. 2006(04)
[9]厭氧消化技術在禽畜糞便處理中的應用[J]. 孫貝烈,陳叢斌.  遼寧農業(yè)科學. 2006(03)
[10]木粉和稻殼流化特性[J]. 朱錫鋒,陸強,鄭冀魯.  太陽能學報. 2006(04)

博士論文
[1]內循環(huán)流化床氣固流動數(shù)值模擬與試驗研究[D]. 田鳳國.上海交通大學 2007
[2]循環(huán)流化床流動特性PIV測試和數(shù)值模擬[D]. 石惠嫻.浙江大學 2003

碩士論文
[1]生物質熱解機制和反應動力學研究[D]. 林木森.中國林業(yè)科學研究院 2007
[2]鼓泡流化床流動特性的直接數(shù)值模擬[D]. 吳錦坤.浙江大學 2006
[3]生物質熱裂解制取生物油的試驗研究[D]. 劉艷陽.吉林農業(yè)大學 2005
[4]循環(huán)流化床流動特性的數(shù)值模擬[D]. 徐祥.東南大學 2004



本文編號：3731766