木质和秸秆类成型燃料热解炭化特性的试验研究

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1、万方数据中图分类号!K鱼UDC662．7硕士学位论文学校代码!Q533密级公开木质和秸秆类成型燃料热解炭化特性的试验研究ExperimentalResearchonPyrolysisCarbonizationCharacte“sticsofWoodandCornStalks作者姓名：姚昆学科专业：动力工程及工程热物理研究方向：生物质能学院(系、所)：能源科学与工程学院指导教师：彭好义副教授副指导教师：论文答辩日期鲨!±：篁蛩答辩委员会主席中南大学二O一四年五月万方数据学位论文原创性声明l

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3、25本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：扭丝日期：丝坐年上月盟日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允

4、许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：虫埏土j日期：埤年』月毕日导师签名：日期：掣年工月丝日万方数据中南大学硕士学位论文摘要木质和秸秆类成型燃料热解炭化特性的试验研究摘要：目前我国生物质成型燃料应用较为广泛，为了加快我国生物质成型燃料规模化利用进程，开发多种生物质成型燃料利用形式具有重要意义，生物质热解炭化技术由于投资小和工艺简便非常适合我国农村地区。因此，本文采用杨木、松木和玉米秸秆成型燃料为热解炭化原料开展热解炭化

5、试验，以期为开发高效炭化生物质成型燃料设备提供理论指导。通过热重一差热联用技术研究了杨木、松木和玉米秸秆在氮气和空气气氛中的热解特性，求取了相应的动力学参数并建立了空气气氛中的失重模型。结果表明：三种生物质在空气和氮气气氛中的热解特性不尽相同，TG曲线均表现为三个阶段，而各个阶段的失重量存在明显差异，空气气氛中的DTG曲线出现两个明显的失重峰，氮气气氛中的DTG曲线只出现一个失重峰，从TG和DTG曲线可以看出，在不考虑热解产物的情况下，由于热解气氛中含氧量的增加，会明显地加速热解过程；杨木和松木的热解全过程都为吸热过程，而玉米秸秆在350。C～480℃

6、之间存在一个放热区间，其他区间为吸热过程，杨木、松木和玉米秸秆初步完成热解所需热量为60．96kJ／kg、59．73kJ／kg和34．86kJ／kg；玉米秸秆在氮气气氛中的活化能最大，杨木次之，松木最小；2组分模型的计算结果可以较好的与实验结果相吻合。从理论和实验两个角度对生物质炭化原料的选择标准进行论述，并在自建的试验台上研究了热解温度和热解气氛对生物质成型燃料热解炭化后固体产物理化性质的影响。结果表明：采用木质类生物质进行热解炭化得到的固体炭产率和品质要高于秸秆类生物质，更适合作为炭化原料；随着热解温度的升高，两种生物质的颜色逐渐变黑；两种生物质在

7、空气和氮气气氛中的固体炭产率随温度的升高而降低，热解炭中的挥发分含量逐渐减少，灰分含量和固定碳含量逐渐增加；两种生物质在空气和氮气气氛中热解炭的发热量随着热解温度的升高表现为先增大后减小，能量保留率逐渐减小。图33幅，表15个，参考文献63篇。关键词：生物质；热重分析；热解制炭；热解气氛分类号：TK6／662．7万方数据ExperimentalResearchonPyrolysisCarbonizationCharacteristicsofWoodandComStalksAbstract：Biomassbriquettesareusedwidelyin

8、ChinaCUlTentlv．TIo1mpeltheprocessofbiomassenergyutilizationinChina．it，sofsignificancetodevelopvarietiesofformsforbiomassbriquette．Thebiomasspyrolysisandcarbonizationtechnology,alowsimpletechnologvwlthalowinvestment，isapplicableintheruralareas．Poplar,pineandcornstrawbriquetteareu

9、sedinthepyrolysiscarbonizationexperiments．topro