废气自循环利用生物质炭化装备设计与性能研究

摘要：

为有效解决现阶段生物质炭化设备存在的炭产率低、炭品质差、余气不能循环利用而污染环境、副产物不能有效分离等问题,设计并研制了一套废气自循环生物质炭化装备,对其炭化炉主体、加热系统、焦油回收装置、余气循环装置、温度压力监控系统分别进行了详细设计和参数确定,并以炭化炉主体和焦油回收装置为加热和冷却对象,采用有限元方法对其进行传热性能研究,最后对其进行了炭化试验研究.结果表明:生物质炭化装备能够满足制炭、副产物回收、废气循环利用、工艺参数精确控制等要求;炉体门框上部温度分布不均,其余炉体内部温度分布均匀,温度梯度平缓,可对生物质进行均匀加热;焦油回收装置在三级冷却水进口流速分别为0.045、0.03、0.015 m/s时,冷却温降分别为:271、111、61℃,烟气温度从500℃降温到50℃,冷却效果显著,并可对挥发分中的焦油和木醋液进行分离;影响炭产率、热值、能源得率的因素顺序为:炭化终温>保温时间>升温速率.炭产率与能源得率呈正相关,而两者又与热值成负相关.炭化条件在升温速率3℃/min、炭化终温450℃、保温时间3 h工况下较好,在此条件下的炭得率为54.2%,热值为25767 kJ/kg,能源得率为84.8%.

关键词：生物质、炭化、设计、余气回收、焦油、净化

所属期刊栏目：33

分类号：TG376.2(金属压力加工)

资助基金：农业部现代农业装备重点实验室开放基金项目201604003;江苏省科技计划项目产业前瞻与共性关键技术BY2015211,BE2016135;国家科学自然基金项目51672241;中国博士后科学基金资助项目2016M600447;江苏省博士后科研资助计划项目1501164B

在线出版日期：2017-12-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：222-230