导读:本文包含了低温热解炭化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:生物质,低温热解炭化(烘焙),炭化炉,能量平衡
低温热解炭化论文文献综述
陈红红[1]（2016）在《生物质低温热解炭化特性研究及中试炭化炉的开发》一文中研究指出生物质低温热解炭化(烘焙)是在低温(200-300℃)、缺氧和较低加热速率(小于50℃/min)条件下对生物质进行热化学处理,从而获得含水率低、热值与能量密度高、可研磨性与疏水性好、适宜长距离运输和长时间储存的生物炭。该技术在燃烧、热解、气化等领域显示了良好的发展和应用前景。目前此方面的研究主要集中在生物质低温热解炭化特性,但对低温热解炭化装置的研究较少,这也限制了该技术的工业应用。本文在生物质低温热解炭化实验的基础上,基于热解产物分析和能量平衡计算,开展了生物质炭化中试装置的研发,主要内容及结论如下：在固定床实验装置上研究了杨树枝低温热解炭化特性,进行了生物炭的工业分析、元素分析、热值和研磨性测定,分析了热解温度和保温时间对杨树枝低温热解炭化特性的影响。结果表明：炭化操作参数对生物质表观形貌具有较大影响,随着热解温度和保温时间的增加,生物炭的表观体积缩小,颜色逐渐加深。随着热解温度和保温时间的增加,生物炭的固定碳和低位发热量显着提高,而生物炭的挥发分以及H/C和O/C摩尔比则显着降低。与生物质原料相比,生物炭的研磨特性得到较大改善,其中PB250/30型生物炭粉磨后粒径大于420μm比例仅占2.58%(生物质原料为58.57%)。随着热解温度的升高,生物炭产率呈现先快速下降然后逐渐趋于稳定的趋势,相应的气体产率逐渐升高,而液体产率则呈现先显着增加后缓慢下降的趋势。随着保温时间的延长,生物炭产率逐渐下降、液体产率稍有增加,而气体产率变化不大。随着热解温度的升高,生物炭的质量得率和能量得率逐渐降低,在温度为225℃和保温时间为30 min条件下,杨树枝炭的质量得率和能量得率分别为64.00%和80.68%。根据杨树枝热解产物和热重差示扫描(DSC)的分析结果,分别计算了热解气、生物油的热值及生物质热解所需热量。基于能量平衡法,研究了热解条件对生物质低温热解过程的影响。结果表明：随着热解温度的升高,热解产物(热解气和生物油)的发热量显着增加,在热解温度为225℃和保温时间为30 min的条件下,杨树枝炭产率可达60%以上,其热解气和热解油燃烧后的发热量基本可以满足其热解能量自平衡的需要。提出了一种采用刮板输送的移动床生物质炭化中试装置,确定了干燥室、炭化室和热解气燃烧装置等炭化炉关键部件的结构尺寸,设计并建立了生物质低温热解炭化中试装置,并基于中试研究结果开展了相关的技术经济分析。结果表明,该中试装置高效集成了生物质干燥、炭化、热解气燃烧以及高效换热等多项功能,可以连续稳定生产生物炭,在炭化温度为220℃条件下,其产炭率达到了63.67%；炭化炉具有较好的预期经济效益,其投资回收期小于2年,为生物质低温热解炭化技术的工业应用奠定了基础。(本文来源于《南京师范大学》期刊2016-03-05）
曾耀国[2]（2014）在《生物质低温热解炭化及生物质炭燃烧特性研究》一文中研究指出我国可利用生物质总量巨大，同时存在产地分散收储难、体积庞大运输成本高、热值较低经济效益差等缺点，且易结渣造、积灰不能完全燃烧,这给生物质的规模生产和利用带来困难,这是目前生物质规模化利用不可回避的弊端，而生物质低温热解炭化技术被认为是解决这一弊端的最佳方式。鉴于此本文选取红松树皮、玉米秸秆、稻壳叁种生物质原料进行低温热解炭化，通过分析不同炭化条件下生物质炭质量参数，归纳总结出不同原料的最佳炭化条件，并选取五种生物质炭进行热重实验，分析生物质炭燃烧特性，通过生物质原料和对应生物质炭TG和DTG曲线对比，表明生物质炭化后燃烧性能得到极大提升。具体工作如下：首先，采用自制的加热式液压成型机对叁种生物质原料进行压缩成型，通过实验分析得出成型温度180℃和成型压力25MP条件下可得到成型效果较好的生物质颗粒，其松弛密度(Relax density)和耐久性(Durability)能满足原料热解炭化基本要求。其次，对叁种生物质原料进行工业分析和热值测定，进行热重实验，绘制其TG和DTG曲线，分析了其燃烧特性，确定600℃为最终炭化温度，为生物质低温热解炭化实验做好了理论准备。再次，使用自制的可控温管式电阻炉（最高炭化温度1000℃、最高升温速率20℃/min、可通多种载气、多试样同时炭化），氛围气为氮气，以升温速率分别为5℃/min、10℃/min、20℃/min，炭化温度分别为200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃为炭化条件进行低温热解炭化，制得各种条件下的生物质炭，对各种生物质炭进行工业分析和热值测定，并计算质量得率和能量得率，确定各种生物质的最佳炭化条件。最后，选取H-600-10、Y-600-5、Y-600-10、Y-600-20、D-600-10五种生物质炭进行热重实验，绘制其TG和DTG曲线，并分析燃烧特性，将红松树皮与H-600-10、玉米秸秆与Y-600-10、稻壳与D-600-10进行TG和DTG曲线对比，建立生物质炭燃烧动力学模型，分析其燃烧动力学参数，得出炭化后燃烧性能有极大提升的结论。(本文来源于《吉林大学》期刊2014-06-01）
王秦超,卢平,黄震,陈丹丹,夏良燕[3]（2012）在《生物质低温热解炭化特性的实验研究》一文中研究指出采用固定床和螺旋式2种实验装置,以稻秆、桑树枝、杨树枝和竹子等4种生物质为研究对象,在热解温度为250～300℃、停留时间为10～30min条件下进行生物质低温热解炭化特性的实验研究。结果表明:与生物质原料相比,生物质炭的表观体积缩小,外形收缩,颜色有不同程度加深,O/C质量比下降,热值得到大幅度提高,疏水性和研磨特性得到显着改善。随着热解温度和停留时间的增加,固体产物质量收率不断降低,较高的热解温度有利于气体的生成。桑树枝炭和稻秆炭的质量收率和能量收率随着热解温度的升高不断降低,且在相同热解条件下,生物质的能量收率始终高于质量收率。随着热解温度和停留时间的增加,生物质炭的能量密度不断增加;较低热解温度时,停留时间越长,生物质炭的能量密度增幅越大,但在较高热解温度下,停留时间对生物质炭能量密度增加的效果并不明显。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2012年S1期）
王秦超[4]（2012）在《生物质低温热解炭化及其再燃脱硝特性的试验研究》一文中研究指出随着煤、石油等化石燃料的大量消耗,在世界范围内出现了能源短缺、环境污染以及CO2排放引起的温室效应等一系列问题,直接制约了全球经济的发展。生物质低温热解炭化与再燃脱硝技术结合不仅能有效控制NOx排放,而且减少了燃料中S02和C02的排放,同时还达到大规模利用生物质的目的。然而,如何获得低成本、高效的生物质炭燃料是该技术成功关键之一。生物质虽然有着其他可再生能源无法比拟的优势,但也存在资源分散、水分含量高、易腐烂、能量密度低、不易储藏运输以及产量的季节性问题等特点。因此,开展生物质低温热解炭化及其再燃脱硝特性的试验研究,具有重要的理论价值和工业应用前景。论文选取桑树枝(MT)、稻秆(RS)、木片(WC)和竹子(BB)等4种生物质为研究对象,首先对其工业分析成分、元素分析成分、发热量和微量元素含量进行测定；然后,开展桑树枝和稻秆的热重分析实验,并采用非等温(Coats-Redfem法)和等温法计算其反应动力学参数。结果表明：1)生物质原料的水分和挥发分含量较高,固定碳含量偏低,且木本类和草本类的生物质灰分含量差异比较大；相比煤粉而言,C元素含量较低,H、O元素含量较高,且N、S含量低,是一种低热值的清洁能源；2)生物质热解是一个典型的吸热-放热-吸热的过程；3)随着区段恒温Tp的升高和区段停留时间的增加,生物质的质量损失不断增大；较高的区段恒温利于生物质热分解生成气态产物；4)通过非等温法(Coats-Redfem法)计算的活化能在35.17kJ·mol-1～53.13kJ·mol-1之间,等温法计算的活化能在38.49kJ·mol-1～63.52kJ·mol-1,两者结果相近。利用固定床、螺旋式和炉排式叁种试验装置,开展生物质种类、热解温度和停留时间等因素对生物质低温热解炭化特性影响的试验研究,分析了生物质炭的微观形貌、吸水率和研磨特性,获得了操作参数对其生物质低温热解炭化产物的质量分布以及固体产物的质量得率、能量得率和能量密度的影响规律。结果表明：1)随着热解温度的升高和停留时间的增加,生物质炭相比于生物质原料表观体积缩小,而且颜色上明显加深,水分和挥发分含量逐渐降低,固定炭和灰分含量增加,C含量不断增加,H和O含量有不同程度下降,N和S含量有微量变化,低位发热量大幅度提高；2)桑树枝炭的表面膜状结构破损,大块状结构破裂,沉积物明显增多,内部孔隙暴露,且疏水性和研磨特性得到良好改善；3)随着热解温度的升高和停留时间的增加,桑树枝炭的质量得率逐渐下降,而液体和气体产物的质量得率呈现不同变化规律；4)随着热解温度的升高和停留时间的增加,桑树枝炭和稻秆炭的质量得率和能量得率逐渐降低,并且能量得率始终高于质量得率,同时两者的能量密度都有不同程度提高。在自建的生物质／生物质炭再燃脱硝试验装置上,以木片炭和木屑的混合物(WC-A)、稻秆(RS)、桑树枝炭(MT-250/30)和竹炭(BB-275/30)等4种再燃燃料,开展再燃燃料种类、燃料粒径、再燃区温度、初始NO浓度、再燃区停留时间和化学当量比等因素对再燃脱硝效果影响的试验研究,并探讨了再燃条件下NO还原的机理。结果表明：1)不同再燃燃料的脱硝能力不同,其中木片炭与木屑的混合物脱硝效果最好,稻秆和竹炭分别次之,桑树枝炭几乎没有脱硝效果；2)在标准工况下,0～200μm和0～450μm的木片炭和木屑的混合物的脱硝效率为63.4%和60.5%,同时粒径小的再燃燃料的SO2的析出速率明显较快,且其NO的还原率较高；3)再燃脱硝效率随再燃区温度的升高而提高,其中1250℃脱硝效率最高为64.9%；当再燃温度从1050℃升高至1150℃,脱硝效率增长11%,而继续升高到1250℃,只有1.5%的增长；4)初始NO浓度降低,再燃脱硝效率随之降低；5)再燃区停留时间越长,再燃脱硝效果越好,但过度的延长停留时间,并不会明显提高脱硝效率,反而不经济；6)再燃燃料的脱硝效率随着化学当量比的提高而降低,当化学当量比SR2为0.7时,获得最大脱硝效率为64.5%；推荐化学当量比在0.8～0.9之间。(本文来源于《南京师范大学》期刊2012-04-16）
低温热解炭化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
我国可利用生物质总量巨大，同时存在产地分散收储难、体积庞大运输成本高、热值较低经济效益差等缺点，且易结渣造、积灰不能完全燃烧,这给生物质的规模生产和利用带来困难,这是目前生物质规模化利用不可回避的弊端，而生物质低温热解炭化技术被认为是解决这一弊端的最佳方式。鉴于此本文选取红松树皮、玉米秸秆、稻壳叁种生物质原料进行低温热解炭化，通过分析不同炭化条件下生物质炭质量参数，归纳总结出不同原料的最佳炭化条件，并选取五种生物质炭进行热重实验，分析生物质炭燃烧特性，通过生物质原料和对应生物质炭TG和DTG曲线对比，表明生物质炭化后燃烧性能得到极大提升。具体工作如下：首先，采用自制的加热式液压成型机对叁种生物质原料进行压缩成型，通过实验分析得出成型温度180℃和成型压力25MP条件下可得到成型效果较好的生物质颗粒，其松弛密度(Relax density)和耐久性(Durability)能满足原料热解炭化基本要求。其次，对叁种生物质原料进行工业分析和热值测定，进行热重实验，绘制其TG和DTG曲线，分析了其燃烧特性，确定600℃为最终炭化温度，为生物质低温热解炭化实验做好了理论准备。再次，使用自制的可控温管式电阻炉（最高炭化温度1000℃、最高升温速率20℃/min、可通多种载气、多试样同时炭化），氛围气为氮气，以升温速率分别为5℃/min、10℃/min、20℃/min，炭化温度分别为200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃为炭化条件进行低温热解炭化，制得各种条件下的生物质炭，对各种生物质炭进行工业分析和热值测定，并计算质量得率和能量得率，确定各种生物质的最佳炭化条件。最后，选取H-600-10、Y-600-5、Y-600-10、Y-600-20、D-600-10五种生物质炭进行热重实验，绘制其TG和DTG曲线，并分析燃烧特性，将红松树皮与H-600-10、玉米秸秆与Y-600-10、稻壳与D-600-10进行TG和DTG曲线对比，建立生物质炭燃烧动力学模型，分析其燃烧动力学参数，得出炭化后燃烧性能有极大提升的结论。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
低温热解炭化论文参考文献
[1].陈红红.生物质低温热解炭化特性研究及中试炭化炉的开发[D].南京师范大学.2016
[2].曾耀国.生物质低温热解炭化及生物质炭燃烧特性研究[D].吉林大学.2014
[3].王秦超,卢平,黄震,陈丹丹,夏良燕.生物质低温热解炭化特性的实验研究[J].中国电机工程学报.2012
[4].王秦超.生物质低温热解炭化及其再燃脱硝特性的试验研究[D].南京师范大学.2012
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