白酒糟双流化床解耦燃烧研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 姚常斌 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2011-06-08 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 许光文 ; 汪? |
| 关键词 | 白酒糟 双流化床 解耦燃烧 |
| 其他题名 | Dual Fluidized Bed Decoupling Combustion of Distilled Spirits Lees |
| 学位专业 | 化学工程 |
| 中文摘要 | 轻工业是我国的支柱产业之一，其产值占工业总产值的35wt.%左右。其中以农、林产品Aspen Plus模拟相结合的方法对工业生物质残渣的双流化床解耦燃烧技术的必要性与可行性进行了研究。结果表明，高水分白酒糟在普通流化床中点火所需时间长、燃烧不稳定及NO排放浓度高（>800mg/m3），而采用解耦燃烧可以实现稳定燃烧并降低NO排放50wt.%以上。模拟结果还显示，55wt.%含水率的白酒糟可以在双流化床系统中实现自热燃烧。以石英砂为床料，在500-900℃的流化床燃烧实验中证实了经过工业发酵的纤维素更易燃烧，且未发现白酒糟灰的烧结现象。为原料的轻工加工业大都是典型的流程工业。通过发酵、煎煮等过程将农、林产品原料转为饮料、添加剂、中成药等产品的同时会产生高含水富氮工业生物质残渣。由于高含水，工业生物质残渣易腐烂变质，还通常呈弱酸、弱碱性，因此是轻工业的重要污染源之一。目前除采用传统的填埋、用作肥料、干燥后加工成饲料的方法外，还缺乏有效的利用技术，因此需要开发先进的转化技术，实现其快速、高效和规模化资源化利用。中科院过程工程研究所开发了适合于处理高含水富氮的工业生物质残渣，同时燃烧效率高、氮氧化合物排放低的双流化床解耦燃烧技术。本文以白酒糟作为这类工业生物质残渣的典型代表，首先采用实验与 为揭示双流化床解耦燃烧系统中热解器的反应行为、优化该反应器的操作条件，进一步研究了白酒糟在流化床中干燥、热解和燃烧特性。结果表明：200℃以下，流化床中的热载体会加速白酒糟干燥过程。白酒糟在250℃开始热解，在350-450℃焦油的产率达到最大值6.5 wt.%（湿基、含水60 wt.%）。收集到冷凝水的COD值在250℃时迅速增加，在450℃时达到最大值：50000 mg/L。随着温度的升高，热解气中的CO和H2含量增加，CO2含量下降，这与红外测得的半焦中的官能团变化趋势一致。在低温时，半焦中含有大量H-O键、直链C-H、芳烃环、C=O和C-O，而在高温段，主要只有C-O官能团存在。针对双流化床解耦燃烧系统，本文建议热解温度控制在600 ℃以内。 基于上述基础研究，为研究高水分白酒糟在双流化床解耦燃烧系统中的热解燃烧行为，在一套由热解器和提升管燃烧器组成的中试装置（1000t/a）上开展了中试研究.稳定运行实验结果表明：高水分白酒糟可以在双流化床解耦燃烧系统中实现稳定燃烧，并且降低NO的排放。即使白酒糟的含水率高达42.5 wt.%，燃烧器的温度依然可以在900℃实现稳定燃烧。与传统燃烧相比，解耦燃烧可以降低烟气中NO浓度50wt.%以上。白酒糟灰分富含K、磷等生物生长必须的矿物质，是一种有前景的肥料。 |
| 英文摘要 | Light industry represents one of major industries in China, which generates about 35wt.% of China gross industrial production. Those using the agricultural and forest materials as feedstock represent the typical process industry. During the process of converting the feedstock into drink, food, medicine via, for example, fermentation and leaching, large amounts of industrial biomass residues rich in water and N have to be generated. The typical examples are the various lees from the distilled spirit and vinegar production processes, residues of Chinese herbs, debris of fermentation bacteria and so on. By far, these industrial biomass wastes have been generally tried to be used as animal feedstuff, fertilizer, but most, especially those with high moisture and containing antibiotics, are directly disposed. Consequently, advanced technologies, which enable efficient, rapid and large-scale utilization of the biomass residues are urgently needed in China. |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-09-23 |
| 页码 | 78 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/1670]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 姚常斌. 白酒糟双流化床解耦燃烧研究[D]. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：过程工程研究所
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