有氧氣氛下生物質(zhì)熱解特性的實驗研究.pdf

1、我國擁有豐富的生物質(zhì)資源，但是分布較為分散，而且目前大量的農(nóng)業(yè)廢棄物直接焚燒造成了資源浪費和環(huán)境污染。開發(fā)立足當(dāng)?shù)氐男∫?guī)模分布式生物質(zhì)氣化供能系統(tǒng)對于解決農(nóng)村能源環(huán)境問題，促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。
　　本課題組正在研發(fā)的兩段式生物質(zhì)氣化爐具有良好的原料適應(yīng)性和氣化氣焦油脫除效果，但是在實驗運行中由于原料堆積空隙自身攜帶的空氣以及進料系統(tǒng)的密封問題，導(dǎo)致熱解實際在有氧氣氛下進行。本文將針對兩段式氣化爐中有氧氣氛下松木熱解的反應(yīng)

2、機理開展實驗研究，并對熱解氣產(chǎn)物的部分氧化特性進行實驗研究及數(shù)值模擬，為兩段式生物質(zhì)氣化爐的優(yōu)化設(shè)計和運行提供理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。
　　根據(jù)兩段式氣化爐熱解段氧氣濃度存在一定梯度變化的實際熱解反應(yīng)條件，本文通過熱重-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究了不同氧氣濃度下松木熱解的失重特性、小分子氣體的析出規(guī)律和熱量的變化。結(jié)果表明，與惰性環(huán)境相比，氧氣氣氛一定程度上促進了熱解揮發(fā)分的析出，使得揮發(fā)份最大析出速率增加，最大析出峰對應(yīng)溫度提前。通過對熱解過

3、程中DSC曲線的分析，計算出本實驗條件下惰性氣氛下熱解揮發(fā)份析出過程所需要的熱量為176.1 kJ/kg。
　　為研究連續(xù)工況下氧氣濃度對生物質(zhì)熱解特性的影響規(guī)律，本文利用多功能連續(xù)實驗臺對不同氧氣濃度下熱解氣體、焦油及焦碳產(chǎn)物的生成規(guī)律和產(chǎn)物特性進行了研究。結(jié)果表明，對于氣體產(chǎn)物，隨著氧氣濃度的增加，熱解氣體產(chǎn)率增大，產(chǎn)氣中 CO2比例先增大后減小，CO呈現(xiàn)伴隨上升趨勢，CH4和H2比例則不斷下降。隨著氧氣濃度增加，焦油產(chǎn)量降低