玉米秸秆在等离子体加热流化床上的快速热解液化研究

为了进一步研究生物质热解液化技术,寻找较为理想的生物油产率所对应的试验条件,设计制作了以等离子体为主热源的流化床热解液化装置,反应器的内径为52 mm,高1150 mm.以玉米秸秆粉为原料在不同温度、不同喂料速率下进行一系列的热解液化试验.试验结果表明:喂料速率在0.6～0.7 kg/h时,生物油产率较高;反应温度升高,生物油产率增高,但是当反应温度超过750 K时,产率反而随温度的上升而下降.使用色质联用仪(GC-MS)对生物油进行了成分分析,4种试验条件下制取生物油的主要成分均为乙酸、羟基丙酮、水、乙醛、呋喃等,试验条件不同各主要成分的相对含量有所不同.高含水量和含氧量降低了生物油的热值和稳定性,容易发生聚合反应,必须经过改性后才能应用.所采用的试验装置及试验方法亦可用于以其它原料获取生物油的研究.

水平携带床气固两相流动的实验研究

为研究氩气和生物质颗粒(玉米秸秆粉末)流在水平携带床热解管中的运动规律,设计了水平携带床透明冷态模拟装置。以油雾粒子为示踪粒子,利用P IV技术(粒子图像测速技术)对氩气流在水平携带床管内的速度分布进行了测量和分析。在氩气流量不变的情况下,对水平携带床管内加入生物质颗粒后的流动速度进行了P IV测量。结果表明,氩气流在到达距离管道入口大于400 mm的区域后已经较为稳定,处于充分发展区;氩气流的速度分布是对称结构,在雷诺数为1695时,其速度分布形状明显不同于层流的抛物线形状,是更加接近于紊流速度分布形状。而相同氩气流量条件下,生物质颗粒速度分布是非对称形状,中心部位生物质颗粒运动速度明显低于气流中心速度;在整个水平携带床内,生物质颗粒都是处于被加速的状态。