固體熱載體與生物質(zhì)粉及其熱解半焦之間的傳熱特性研究.pdf

1、生物質(zhì)快速熱解液化技術(shù)是生物質(zhì)能綜合利用中很有發(fā)展前景的技術(shù)之一。其中，生物質(zhì)熱解機理的研究對于熱解液化反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計與研發(fā)、熱解產(chǎn)物分布、液體燃料品質(zhì)均有重要影響，因此對生物質(zhì)熱解機理的研究尤為重要。利用熱載體與生物質(zhì)之間的溫差實現(xiàn)生物質(zhì)快速升溫?zé)峤馐且环N新型工藝，具有較高的傳熱效率以及液體轉(zhuǎn)化率。
　　本文在生物質(zhì)原料物理化學(xué)特性以及熱特性分析基礎(chǔ)上，設(shè)計了換熱實驗裝置，并對熱載體(陶瓷球顆粒)與生物質(zhì)粉以及熱解半焦之間的傳

2、熱特性進行了實驗研究。研究內(nèi)容包括：對麥秸、玉米秸稈、花生殼和松木四種生物質(zhì)的工業(yè)分析、元素分析和熱值進行測定；設(shè)計制作集喂料、換熱、熱載體和生物質(zhì)粉分離多功能于一體的熱載體與生物質(zhì)粉換熱實驗裝置；研究不同條件下，熱載體與生物質(zhì)粉以及生物質(zhì)半焦換熱過程溫度變化，計算熱載體、生物質(zhì)粉和生物質(zhì)半焦的換熱量；對相同條件下，熱載體與生物質(zhì)粉和熱解半焦換熱結(jié)果對比，得出熱載體與生物質(zhì)粉、生物質(zhì)半焦之間的換熱特性。
　　通過實驗研究，得到結(jié)論

3、如下：
　　1.同類生物質(zhì)揮發(fā)分含量相差不大，種類之間略有差異；麥秸、玉米秸稈為灰分含量最高，花生殼次之，松木最低；生物質(zhì)水分含量基本相同；生物質(zhì)固定碳含量差別較大，花生殼最高，達(dá)到11.9％，松木最低，為3.9%。
　　2.熱載體與生物質(zhì)(生物質(zhì)粉、生物質(zhì)半焦)換熱實驗，喂入生物質(zhì)后，測得裝置內(nèi)熱載體和氣體溫度均有下降；熱載體和生物質(zhì)分離后，裝置內(nèi)熱載體和氣體溫度基本保持不變，錐體內(nèi)生物質(zhì)溫度迅速上升。
　　3.不同

4、熱載體溫度(80℃、90℃、100℃、110℃)、不同質(zhì)量比例(10:1、14:1、18:1、22:1)熱載體與生物質(zhì)粉換熱，熱載體溫度越高，換熱后生物質(zhì)粉溫度越高；質(zhì)量比例越大，換熱后生物質(zhì)粉溫度越高。
　　4.不同熱載體溫度(80℃、90℃、100℃、110℃)、不同質(zhì)量比例(10:1、14:1、18:1、22:1)熱載體與生物質(zhì)半焦換熱，熱載體溫度越高，換熱后生物質(zhì)半焦溫度越高；當(dāng)熱載體溫度為110℃時，換熱后生物質(zhì)半焦溫度

5、最高出現(xiàn)在質(zhì)量比例18:1，此后繼續(xù)增加質(zhì)量比，生物質(zhì)半焦溫度沒有明顯升高。
　　5.熱載體與生物質(zhì)粉換熱實驗，計算得熱載體和裝置內(nèi)氣體的對流換熱系數(shù)為1.48 W/(m2·s)，通過分析換熱過程中熱載體、氣體和生物質(zhì)粉之間的熱量關(guān)系，得出導(dǎo)熱量和對流換熱量占生物質(zhì)粉總吸熱量的比例。
　　6.通過熱載體與生物質(zhì)半焦換熱實驗，計算得熱載體和裝置內(nèi)氣體的對流換熱系數(shù)為1.95 W/(m2·s)，通過分析換熱過程中的熱載體、氣體和