试析板栗壳和锯末干馏热解特性研究

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1、东北农业大学硕士学位论文板栗壳和锯末干馏热解特性研究姓名：王明峰申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：蒋恩臣20070620摘要世界每年生物质产晕约1460亿吨，是继石油、煤炭、天然气等化石能源之后，当今全球第四大能源，我国生物质资源丰富，每年生产的农作物秸秆、谷物壳皮等生物质扣除各种己利州部分．尚有相当于2．2．5亿吨标准煤的生物质待开发利用，林业废弃生物质资源每年约有3700万立方米，相当于2000万吨标准煤。另外，我国每年还有相当于2亿吨标准煤的城镇有机垃圾生物质资源有待处理和开发利用。生物质能利用

2、方式较多，其中在生物质热化学转换技术中，由于热解可直接获得炭、液态和气态产物而越来越受到人们的关注。我国板栗栽培面积广，产量为世界之最，约占世界总产量的3／4。板栗在采集和自n；f-过程中，产生大量的板栗壳，板栗壳上带刺．利用起来很不方便。一般都被遗弃，本研究以板栗壳为主要对象，对其热解进行了较系统的研究，并将其与锯末的热解进行对比。主要研究内容与结论如F：1)利用热重分析仪在5、10、20和40K／min的升温速率，1073K的反应终温下对板栗壳热解的过程和动力学特性进行了研究．板栗壳热解共分四个阶段，随着升温速

3、率的增加，热解特征温度滞后，求解了反应动力学参数一活化能和频率因子，主反应区间二个热解事件的活化能分别为l76MJ／tool和255MJ／mol，板栗壳热解机理符合Jander方程中的-二维扩散，n=l／2的反应机理函数。2)研究了板栗壳羊

4、l锯末在小型管式反应器上不同温度下热解时三态产物的分布情况，在实验温度范围内板栗壳与锯末热解产物的分布趋势相同，即：炭的产率随着温度的升高而降低．液体产率先增加后减少．气体产率随着温度的升高不断增加；炭的热值随温度的增加先升高再减少；在350"C以后板栗壳热解炭和气体产率明显高

5、于锯末，液体产率低于锯末；板栗壳热解气体产物以C05、CO、CH4和H2为主，另外还有少量的C2、C3的有机气体成分，在54I--622"C的温度范罔内CH4含量达到24％．H2含量达到275％：板栗壳热解气体的热值随收集温度的上升而不断增加．高温区域气体的低位热值稳定在14．4MJ／m3，明显高于气化气体热值。3)在干馏釜反应器上研究了升温速率和反应温度对板栗壳热解产物及产物特性的影响，发现升温速率对各态产率影响不大，反应温度对板栗壳热解产物分布趋葑的影响与小型管式反应器相似，但在放大的干馏釜反应器上炭和液体产率

6、减少．而气体产率增加。关键词：生物质动力学管式反应器干馏釜干馏热解ResearchontheCarbonizationPyrolysisCharacteristicofChestnutshellandSawdustAbstractThebiomassresourcesayethefourthenergySOUrCesintheworld．whichisjustfallingbehindpetroleum，coalandthenaturalgas，Biomassresourcesareratherabundantjn

7、China，Annually,theresidualstalk。grainhuskandotheragriculturebiomassareequaltoabout200to250milliontollsofcoal，andtheforestbiomassresiduesayeequaltoabotit20milliontonsofcoal．Inaddition,theorganicWaSteoftown,whichisequalto200milliontonsofcoal．canbeexploitured．Bio

8、massCanbeusedinavarietyofwaystoprovideenergy．Pyrolysistechnology,whichCalldirectlychangebiomasstocharcoal，liquidandgas，hasbeenconcernedgreatly．InChina,thechestnutisplantedwidely,andtheyieldisthemostoftheworld，whichaccountforthre#quartersoftheworld．Whencollecti

9、ngandprocessing，therearealotofchestnutshell，whichisalwaysdeserted．Thechestnutshellpyrolysisisstudiedsystematicallyandcomparedwiththesawdustpyrolysis．Themaincontentsandconclusionsar