三种中药渣的热解气化特性

该文采用热解气化方法,对含水率为25%左右的3种药渣（杞菊地黄丸、六味地黄丸、香砂养胃丸药渣）进行了气化试验,并与玉米秸秆做比较。结果表明,当过量空气系数为1.1时,三种药渣均具有良好的气化特性,燃气热值均达到5 300 kJ/m3以上,其中香砂养胃丸药渣的燃气热值达到5 460 kJ/m3。相较于玉米秸秆,药渣热解气化产生较多的焦油,过量空气系数为1.1时,3种药渣气化的焦油体积质量约为1 000 mg/m3,并随过量空气系数增加处于不断下降的趋势,证实了3种药渣具有良好的热解气化特性,为中药渣的资源化处理提供了一条新思路。     

中药渣类生物质液压成型影响因素分析

以感冒清热颗粒中药渣为原料,采用液压成型机实验平台,试验研究原料含水率、原料粒度等因素对成型特性和吨能耗的影响。结果表明:松弛密度、抗跌碎性随原料含水率的增加呈现先增大后减小的变化趋势,成型吨能耗随着含水率的增加逐渐降低;随着原料粒度的不断增大,松弛密度不断减小,吨能耗不断上升,抗跌碎性呈现先升高后降低的变化趋势。经过综合分析可知:当含水率在12%~14%、粒度在2~5mm范围内时,中药渣容易压缩成型,成型块的抗跌碎性大于95%,松弛密度在1 g/cm3以上,生产过程中所需能耗较低。     

生物质冷压成型模具摩擦热分析

为了揭示生物质成型过程中摩擦热引起的温度变化规律以指导生物质成型机的设计,根据生物质冷压成型特点和传热学原理,引入平均压力和当量速度等,建立生物质成型模具的摩擦热分析模型,对成型过程摩擦热进行数值模拟试验。结果表明,试验结果和模拟结果基本吻合,冷压成型摩擦热引起的温度变化为：成型模具内表面温度在工作运转60 min后达到木质素软化温度,成型制品质量有所提高,240 min后温度趋于稳定,最终温度在115～125℃;通过控制原料、模具材料、模具结构、生产率等因素,可缩短成型达到木质素软化点所需时间,提高成型质量。     

生物质成型燃料三次配风锅炉的设计及低NOx排放效果

根据生物质原料的燃烧特性,采用三次配风锅炉,研究污染性气体及热损失随三次配风比例与进给量的变化特征。结果表明:调节三次配风的比例,可以有效改变NOx的质量浓度,当一次风、二次风和三次风进给比例为7:1:2,NOx的排放浓度达到最低,为83.45mg/m3。随着过剩空气系数(αpy)的增大,SO2、NOx的排放浓度逐渐减小,烟尘排放浓度逐渐增大,锅炉总热损失呈现先减小后增大的趋势。当αpy值为1.75时,锅炉的热损失最小,为13.8%,此时,SO2、NOx和烟尘排放质量浓度分别为29.29、83.03和74.90mg/m3,为生物质成型燃料清洁低NOx排放燃烧锅炉的设计和运行提供了依据。     

生物质流化床气化反应过程数值模拟

建立了二维生物质流化床气化炉模型,模型包括气相质量、动量和能量守恒,热解过程动力学采用一步反应模型,气固均相与非均相反应采用物质输送模型,重点考察了颗粒在炉内的运动和热解气化过程,分析了温度和当量比对燃气组分的影响,并对模拟结果与实验结果进行对比验证.结果表明:颗粒在炉内的运行时间约为2.15s,0.8s左右时颗粒进入稳定的流化环境;CO2和CH4摩尔分数沿y轴方向逐渐将低,而CO和H2摩尔分数沿y轴方向不断增加.在不同温度和当量比条件下,模拟所获得的H2、CO、CH4和CO2摩尔分数与实验结果具有良好的一致性.     

旋风分离器内生物质焦油湍流特性的数值模拟

针对旋风分离器去除生物质热解气化产生燃气中的焦油液滴问题,利用雷诺应力湍流模型（RSM）模型和DPM模型对旋风分离器内部的三维强旋转湍流场进行了数值模拟,获得了内部流场的等动压、湍流动能、湍流强度、湍流黏度、速度矢量的分布云图,分析了旋风分离器内各主要因素对焦油分离的影响,为提高旋风分离器除焦效果提供了改进与优化依据。     

沼气混合制冷剂循环液化流程与设备分析

以天然气液化设备为模型,利用Aspen HYSYS软件,设计小型混合制冷剂液化沼气流程,对该流程进行数值模拟,根据PR方程计算出沼气的泡点与露点以及液化率、能耗等。在热力学分析的基础上,计算流程各设备损失,分析产生设备损失的原因,提出降低设备损失的方法。依据模拟结果,建立实验平台对降低损失方法进行验证,结果表明:小型混合制冷剂液化沼气流程具有可行性,液化过程中能耗和损失最大的设备是压缩机,利用储液罐上端的闪蒸气预冷混合制冷剂的方法可使压缩机和冷却器的损失分别减少12.2%和27.2%。     

沼气混合制冷剂循环液化流程与设备火用分析

以天然气液化设备为模型,利用Aspen HYSYS软件,设计小型混合制冷剂液化沼气流程,对该流程进行数值模拟,根据PR方程计算出沼气的泡点与露点以及液化率、能耗等.在热力学分析的基础上,计算流程各设备(火用)损失,分析产生设备(火用)损失的原因,提出降低设备(火用)损失的方法.依据模拟结果,建立实验平台对降低(火用)损失方法进行验证,结果表明:小型混合制冷剂液化沼气流程具有可行性,液化过程中能耗和(火用)损失最大的设备是压缩机,利用储液罐上端的闪蒸气预冷混合制冷剂的方法可使压缩机和冷却器的(火用)损失分别减少12.2％和27.2％.     

基于Apdl的成型机进料螺杆参数化建模及分析

生物质成型机进料器的强度是成型机正常运行的重要因素,因此需要根据螺杆的材料、受力及工作环境对其进行应力分析。利用ANSYS软件前处理模块中的实体建模功能及二次开发工具语言APDL和UIDL,定义了螺杆的几何特征参数、材料性质、载荷及边界条件等,通过在参数文件中输入参数,进而在ANSYS中读入程序,实现了螺杆的参数化建模,参数化载荷施加与求解,进而实现参数化有限元分析的全过程;研究并确定了螺杆的最大受力部位及最大应力值。经分析,螺杆在正常工作条件下,强度完全满足要求。本研究可为生物质成型机进料器正常运行提供了技术依据。     

文丘里净化生物质燃气焦油特性的研究

针对文丘里净化去除生物质热解气化燃气中的焦油液滴问题,从微观角度分析了文丘里高压水洗过程焦油颗粒捕捉凝结机理.借助CFD软件Fluent对文丘里管内部流场进行了数值模拟,得出了文丘里管内部的静压场与轴向速度场;并对350m3/h的下吸式生物质固定床气化炉产气进行了净化除焦试验.结果表明:文丘里压力损失约为7 500Pa,焦油净化效率达90％以上.