已上交纸质版的开题报告

1、开 题1本课题的研究意义我国的能源结构特点富煤少油缺气，随着社会的迅速发展，我国的能源消耗持续增长，不仅导致能源匮乏，更严重污染了环境、破坏了生态平衡。我国必须调整能源结构，改变能源利用方式，提高能源利用效率。生物质作为一种可再生能源，由于其低硫、低灰，并且在全生命周期内 CO2 净排放为零的特点，被称为环境友好型能源，但在其热转化利用过程中存在能量密度低、体积密度小、和能耗高等不利，烘焙是增大生物质能量密度、增加其疏水性、利于保存的预处理方法之一；同时，烘焙过程降低了生物质的 O/C 和 H/C 比，使烘焙生物质更适于做热转化原料。烘焙后的生物质因为其中半素被热解成气体，相比于原生物质其 K

2、 元素含量，所以对煤的气化催化过程会有更好的促进作用。近些年来煤与生物质共气化越来越得到人们的青睐，研究日趋活跃。生物质单独气化生成较多焦油，降低了生物质的利用效率，而且对气化过程的稳定运行造成不利影响。烘焙生物质与煤共气化有以下几个优点：生物质与煤以一定比例混合共气化可以克服生物质单独气化出现的一系列问题，提高煤气化速率；降低气化灰 ；降低灰处理量。煤是一种贫氢物质，生物质作为富氢能源，可做煤的供氢剂，生物质与煤共气化能有效提高煤转化率，减少煤消耗，降低成本；生物质灰中的碱金属以及碱性物质的含量较高，与煤共气化可增强煤反应活性和脱硫效果。2本课题的创新点及解决方法实验装置是 自己设计并搭建的

3、，包括连接电路气路，设计订制反应器和进料装置。为了确保安全，连接完电路后请电学方面的老师帮 检查电路。反应器和进料装置是联系机械学院订制的。我国的能源结构特点富煤少油缺气，生物质作为一种可再生能源，可以缓解我国的能源 ，减少环境污染。生物质在热转化利用过程中存在着诸多不利 ，烘焙可以改善生物质的性能，烘焙生物质更适合做热转化原料。烘焙过程主要做了生物质在流化床和固定床两种装置中在 200、220、240、260、280、300温度下的烘焙反应。生物质与煤共气化可以克服生物质单独气化时出现的一系列问题，提高煤气化速率，降低气化灰，降低灰处理量。实验主要通过改变生物质与煤的混合比例、反应时间来比较

4、不同条件对气化率的影响。3主要研究内容1.对生物质及煤进行工业分析,元素分析,初步得到原料的基本性质,为后 面的深入研究提供可靠数据。目前已用 WXL-5 型号马弗炉测得其灰分、挥发分，用 101-1A 型鼓风干燥箱测得其水分。2.用不同粒径（6080 目、80100 目、100120 目）的玉米秸秆、水稻秸秆两种生物质在固定床和流化床两种装置中分别进行了不同温度（200、 220、240、260、280、300）、不同停留时间（10min、15min、20min、25min、30min）下的烘焙，以此得到不同工艺条件下的烘焙生物质产物。对烘焙生物质产物进行固体产率、耐磨性测试。将烘焙生物质固

5、体产物磨筛，选取大于 140 目以上的烘焙生物质固体产物测其热值，得到不同温度下的热值，并于原生物质热值进行比较。选取所测热值最高下的温度的烘焙生物质固体产物与煤在高温水平炉中进行了 1100下的初步共气化，得到煤与烘焙生物质产物添加量分别为 80mg+20mg，80mg+40mg，80+60mg，80+80mg，反应时间分别为 1min，3min，5min， 7min，10min，15min，20min，30min，40min 时的气化率，并测 XRD。与本课题相关的主要参考文献（列出作者、名称、期刊号、年月参考文献应在 5 篇及以上），房倚天，等.煤焦与生物质气化反应特性研究J.化学学报，

6、2012,40(2):143-148.，峰，.煤与生物质共热解的协同作用研究进展J.化学与黏合， 2011,33(3):48-52，等.流化床生物质与煤共气化特性的初步研究J.化学学报，2006,34(3):303-308.，.煤和生物质共气化富氢气体的实验研究J.化学学报，2010,38(6):660-665.5Wei-Hsin Chen,Chih-Jung Chen,Chen-Ig,Cheng-Hsien Shen, Heng-Wen Hsu.A comparison of gasification phenomena among raw biomass, torrefied biomass and coa