流化床流态化质量影响因素

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1、第25卷第3期农业工程学报Vol.25No.32009年3月TransactionsoftheCSAEMar.2009205流化床流态化质量影响因素12※杨士春，刘荣厚（1．天津农学院农业分析实验室，天津300384；2．上海交通大学农业与生物学院生物质能工程研究中心，上海200240）摘要：以石英砂为原料，在底部开孔进气和敞口进气两种类型的小型流化床上研究了在流化过程中生物质粒径、开孔率大小、进气方式3个主要参数对流态化质量的影响。由0.2～0.45mm和0.45～0.6mm两种粒径的红松木和白松木两种物料与石英砂（0

2、.2～0.45mm）在常温下混合的流态化曲线可以看出，各个混合情况均达到了良好的流态化质量；流化床开孔率在0.5%～3%之间变化时，开孔率越低，流态化质量越好。敞口式进气流态化质量比底部进气更好。关键词：流化床，生物质，热裂解，流态化，质量，开孔率中图分类号：S210.5文献标识码：B文章编号：1002-6819(2009)-3-0205-04杨士春，刘荣厚.流化床流态化质量影响因素[J].农业工程学报，2009，25(3)：205－208.YangShichun,LiuRonghou.Effectofinfluenci

3、ngfactorsonfluidizationqualityoffluidizedbed[J].TransactionsoftheCSAE,2009,25(3)：205－208.(inChinesewithEnglishabstract)0引言在中国生物质能的利用水平很低，生物质大多用于直接燃[1]烧或废弃于农田，造成这一资源的浪费和环境污染。在国外，生物质热裂解技术已趋于成熟，最高液体产率已达70%～[2]80%。循环流化床从20世纪60年代末、70年代初开始成为具有工业实用价值的新技术以来，在80年代形成了循环流态

4、化[3]基础研究的高峰期，生物质能作为一种很有发展前景的清洁9能源每年开发量相当于6.5×10t标准煤，中国每年的开发量相8[4]当于7×10t标准煤。目前影响生物油发展的是如何降低生物[5]油生产成本，突破生物柴油产业及相关产业链瓶颈的问题。图1气体分布板示意图生物油中的化合物几乎都是不饱和烃类衍生物，制取的生物油Fig.1Schematicdiagramofgasdistributedboard主要组成成分大都相同，左旋葡萄糖等在检测到的成分中都占[6]有较大的比例。在对于要求气、固通量高，生产能量大，在反应过程中催

5、化剂很快失活而需及时再生或需用颗粒将大量热量补入或取出反应器的操作，循环流化床是最为理想的反应器[7]之一。本试验在自行设计开发的生物质热裂解反应器上对流态化[8]质量进行了试验研究，对如何改善流态化质量进行了分析，[9]并针对原有设备一些易出现的问题进行了改进，设计了一套生物质喂入率为1kg/h的小型流化床。1试验装置和方法本研究设计的生物质热裂解流化床气体分布板示意图见图1（开孔率选取0.03），敞口进气式示意图见图2。1.空气压缩机2.贫氧气体发生器3.气体缓冲罐4.压力表5.气阀6.玻对流化床进行了如下改进：璃管

6、温度计7.转子流量计8.传热油测温管9.电加热元件10.热电偶1）气体分布板的开孔分布采用等边三角形排列，使流化11.螺旋进料器12.套管式冷凝器13.活结14.电机15.减速器16.搅拌器17.料仓18.温度显示控制器19.旋风分离器20.集炭箱21.金属管态的砂子没有任何死区，而且采用敞口式进气管，气体从流化冷凝器22.集油瓶23.球形玻璃管冷凝器24.过滤器25.气体取样口床容器的底部返上来重新分布。26.敞口式进气管图2改进后的流化床生物质热裂解试验装置系统Fig.2Schematicdiagramofimpro

7、vedbiomassfluidized收稿日期：2008-07-13修订日期：2009-01-13bedpyrolysisexperimentalsystem基金项目：国家自然科学基金资助项目（50276039）；国家863计划项目资助（2008AA052402）2）在旋风分离器出气管放一活结，以便反应结束后清理；作者简介：杨士春（1975－），男，主要从事新能源工程研究。天津天津测温采用传热油测温铁管。农学院教务处，300384。Email:scy_8882428@sina.com※通讯作者：刘荣厚（1960－），男，

8、辽宁辽阳人，教授，博士，博士生导开孔率公式由式（1）计算师，主要从事可再生能源和环境工程的研究与教学工作。上海市闵行区东川dr2N()（1）路800号上海交通大学农业与生物学院生物质能工程研究中心，200240。DtEmail:liurhou@sjtu.edu.cn206农业工程学报2009年[13]式中N——开