论文部分内容阅读
农林废弃物作为一种低灰、低硫的可再生清洁能源而受到人们的关注,我国各类农作物秸秆资源丰富,技术利用前景广阔。同时现代社会高度重视环境保护,氟、氯在热解过程中均可以获得较高的挥发性;热解过程作为燃烧、气化的重要阶段,决定了微量元素进入三种产物的数量和形式,对结渣腐蚀现象有重要影响。从高效利用农林废弃物,控制氟、氯排放出发,本文以麦秆、稻壳、木屑三种生物质为研究对象,对其热解反应以及氟、氯迁移规律进行研究。
通过热重分析获得生物质的热解特性及动力学参数,并对所选取的模型进行准确性验证。对生物质热解特性进行实验研究,探索生物质热解焦炭、气体、焦油特性;
采用分形理论和环境扫描电镜研究生物质焦炭内部孔隙结构特征,低温段生物质主要是挥发分析出,焦炭的炭骨架没有破坏,孔隙发达;800℃焦炭外部区域主要是光滑、片状的硅化物,内部是狭长的凹槽形碳化物,碳化物分解使内部孔隙变大,有利于反应进行。
对生物质气化特性进行对比实验研究,分析气化介质、温度等影响因素以及燃气热值变化规律。H2O气化成分主要是H2,产气热值高;CO2气化气体成分主要是CO,温度越高越有利于CO的产生。
比较氧瓶燃烧和高温燃烧水解法,两种方法偏差不大。生物质F含量30mg/kg,Cl含量2000mg/kg;氟、氯析出分为快速挥发段和慢速挥发段,主要的析出范围分别是200-600℃、200-400℃;低温段是以HF、HCl气体形式,高温时主要是氟化盐、氯化盐以气态形式挥发。生物质中氟、氯元素主要分布在焦炭和气体中,随热解温度升高由焦炭转移到气体,焦油含氟、氯量变化不大。