1. 研究目的与意义
探索研究稻草的最佳工艺参数,通过对稻草热解特性的研究判断热解反应机理及影响因素,为优化反应条件及反应器设计提供理论依据。稻草作为生物质能源的代表,是缓解能源紧张的迫切要求,有利于缓解我国石油短缺局面, 减少石油对外依存度, 确保我国经济可持续发展和人民生活水平持续改善,是促进农业可持续发展的重要举措,有利于改善城乡生态环境。清楚了解稻草热解与燃烧特性,可以有效地拉动地方经济发展,并发展生物质能源的优势,发展生物质能源不与人争粮, 不与粮争地, 不与传统行业争利, 不与发达国家争资源的优势。通过燃烧特性实验的研究掌握稻草燃烧特性的基本数据和规律,从而为使用稻草燃料和相关燃烧设备的设计提供理论依据。
2. 国内外研究现状分析
在面临矿产资源枯竭的背景下,全世界都在谋求以循环经济、生态经济为指导,坚持可持续发展战略,从保护人类自然资源、生态环境出发,充分有效地利用可再生的、巨大的生物质资源。
生物质能源和生物质利用的战略意义在于生物质具有多功能、多效益的特点以及在满足国家重大战略需求方面的重要作用。
自上世纪70年代的石油危机后,生物质能源的开发利用引起了世界各国政府和科学家的关注,许多国家都制定和实施了相应的开发研究计划。
3. 研究的基本内容与计划
内容:利用差示热重(TG-DSC)分析将得到的热重曲线进行处理,利用数学推导,可计算热解反应的动力学参数,判断热解反应机理及影响因素;对原料燃烧特性(工业分析、元素分析、发热量、灰熔点)进行研究,同时根据燃烧热重分析TG和DTG 曲线,分析稻草的燃烧动力学特性,考察其着火温度、最大失重速率和燃尽温度等燃烧特征参数,并计算燃烧特性指数和燃烧动力学参数。
计划:1、热解特性研究 2、燃烧特性研究
4. 研究创新点
将稻草的热解特性与燃烧特性进行分析,并与烟煤或无烟煤进行对比分析,得出稻草的各项特性。国外的生物质以玉米、小麦秸秆为主,所以对稻草的研究不是很全面。而我国是以水稻为粮食主体国家,稻草量丰富,所以对其特性的研究极有现实意义。随着我国经济的发展,人们对节能环保的意识已经很强了,稻草的处理方法也不再是以前的直接焚烧,对稻草的利用方式也越来越多样化,所以稻草热解与燃烧特性的研究也极具创新意义。
