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能源危机和环境恶化已变成当今世界两大问题。生物质以其可再生、产量巨大、可储存、低污染物排放、二氧化碳净排放量为零,尤其是唯一一种可以用来生产液体燃料代替车用燃料的可再生能源等特点成为全球范围研究和应用的热点。
本文以木屑为研究对象,进行了在中等加热速率下生物质裂解的工艺研究。考察了在不同的反应温度,压力,反应时间,原料颗粒的条件下气液固三相产品的收率变化,以及气相产品的相对组成和主要油相产品的相对比例变化,而且进一步从机理上对此变化做出了解释。本文综合了各方面因素得出了中速裂解的最优化条件:温度550℃,反应时间75s,反应压力150Kpa,原料颗粒度不大于180μm。在上述条件下发生的裂解反应,焦油收率可以达到55%左右。
本文研究并建立了综合了热量传递、质量传递和动量传递的反应模型,此模型可以精确的描述单粒子生物质颗粒内部的裂解反应,在不同时空维度上的变化情况,并用matlab给出了数学模拟,模型预测值与实验数据吻合良好。