基于能量得率的棉秆热裂解炭化工艺优化

为了从能源利用角度设计和优化棉花秸秆热裂解制生物炭的热解炭化工艺,该文使用了产率、热值及能量得率3个指标来衡量工艺的优劣。首先,研究了热解温度、保留时间和原料粒径3个工艺条件分别对生物炭产率和热值的影响。结果表明,在3个工艺条件下生物炭产率与热值均呈负相关,即高产率和高热值目标无法同时满足。因此,引入能量得率(单位原料所产生物炭的总能量)作为全面评价生物炭产率和热值的综合指标,重点利用响应面分析法分析了3个工艺条件及其交互作用对能量得率的影响,并经过检验得到优化后的能量得率模型。模型预测结果表明,在炭化温度为429℃,保留时间为1.29 h,原料粒径为0.32 mm时,能量得率达到最大值,为78.95%,通过验证试验证明了模型的有效性。该模型能够用于指导生产高能量得率的生物炭,为生物炭能源高效利用目标的实现提供参考。

稻壳、锯末成型燃料低温热解特性试验研究

该文分析了生物质低温热解的特性。分别以木块、锯末成型块和稻壳成型块为材料,研究了低温热解条件下加热温度和时间对产品热值、质量得率、能量得率的影响,并对产品的燃烧性能进行了试验研究。试验结果表明,与常规干馏热解法相比,生物质在280℃以下进行低温热解时,能量转化率较高,热值可达到中质煤标准,且燃烧性好,具有储存、携带和使用方便等优点,可以替代木柴、煤炭作生活、生产用能。同时热解过程中的馏出液和可燃气体等副产品较少,可减少液体和气体收集、净化设备的投资。