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白酒糟循环流化床解耦燃烧低NO_X机理与灰渣利用

作　者: 宋扬
导　师: 王昶
学　校: 天津科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 白洒糟解耦燃烧 NO_x还原机理灰渣肥料化油菜种植
分类号: X797
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

高含水、高含氮的轻工过程残渣白酒糟是我为猢的固态生产蒸馏白酒的副产物,每年产生量大,排放集中,传统处理方法,如肥料化、饲料化、堆埋等不能满足日益增加的处理需求。为此,中国科学院工程研究所开发了处理此类高含水、含氮的生物质废物双床解耦燃烧技术,实现了白酒糟的规模化、高效清洁燃烧,降低了NOx的排放水平。但是,在双床系统中造成低NOx排放效果的机理尚不清楚,同时白酒糟解耦燃烧后产生的燃烧灰也需要合理的处理方式。基于这两个关键问题,本课题开展了相应研究。在白酒糟解砂燃烧低NOx排放机理研究部分,使用课题组研发的微型流化床反应分析仪(MFBRA),分别对白酒糟热解产物：半焦,热解气和焦油三类物质在解椭燃烧系统中对NOx排放的影响进行了研究,并且.进一步利用焦油中的单一模拟组分对NOx的还原作用进行了分析。实验结果表明,焦油对NOx的还原效果非常显著,其对NOx的还原效率比热解气和半焦都要高,如在950℃的温度下,三者对NOx的还原效率极值分别为90.81%、53.11%和39.38%。同时,对白酒糟解耦燃烧系统中氮元素迁移转化的规律有了初步认识。在白酒糟燃烧灰的肥料化利用研究部分,以种植油菜为手段,研究了白酒糟燃烧灰对油菜在五种土壤中的发芽和生长阶段的肥效效粜。结果表明,酒糟燃烧灰对不同生长阶段的油菜有不同影响,对壤质土中的的油菜发芽有抑制作用,但能明显改善粘性土壤中油菜的生长环境,油菜的净增量和产量都有明显增加。白洒糟燃烧灰还能提高酸性土壤pH,使土壤环境向中性环境(pH6.97-7.74)转变,有利于腐殖酸分解和植物生长。上壤与白酒糟燃烧灰质量比为5：1时,与原土相比,泸州国窑红土壤、泸州青稞土壤及寓阳土壤中油菜高度净增量分别为80.1%,80.9%和163.6%,说明利用白酒糟燃烧灰作为植物生长肥料是可行的。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 前言  9-27
  1.1 我国能源现状以及面临的问题  9-10
    1.1.1 我国能源现状  9
    1.1.2 我国能源面临的严峻挑战  9-10
  1.2 工业生物质残渣资源以及利用现状  10-18
    1.2.1 工业生物质残渣资源  10-12
    1.2.2 工业生物质残渣利用现状与环境污染  12-15
    1.2.3 纤维素工业生物质残渣利用现状  15-18
  1.3 生物质燃烧技术  18-20
    1.3.1 层燃  18-19
    1.3.2 悬浮燃烧  19
    1.3.3 流化床燃烧  19-20
  1.4 NO_x危害以及生成机理与控制技术  20-24
    1.4.1 NO_x危害  20-21
    1.4.2 NO_x的种类  21-24
    1.4.3 低NO_x排放技术  24
  1.5 解耦燃烧降低 NO_x  24-26
  1.6 生物质灰分研究现状  26
  1.7 课题目的与研究内容  26-27
2 白酒糟解耦燃烧低NO_x排放机理研究  27-61
  2.1 引言  27
  2.2 实验仪器  27-32
    2.2.1 微型流化床反应分析仪  27-29
    2.2.2 烟气分析仪  29-30
    2.2.3 傅立叶红外光谱分析仪  30-31
    2.2.4 Vavian 300 GC-MS  31-32
    2.2.5 模拟蒸馏专用气相色谱仪  32
  2.3 实验材料  32-38
    2.3.1 焦油分析  33-36
    2.3.2 半焦分析  36-37
    2.3.3 热解气分析  37-38
  2.4 实验方法  38-40
    2.4.1 实验方案  38-39
    2.4.2 等温动力学分析方法  39-40
  2.5 结果讨论  40-59
    2.5.1 白酒糟直接燃烧  40-42
    2.5.2 半焦的作用  42-47
    2.5.3 热解气的作用  47-50
    2.5.4 焦油的的作用  50-56
    2.5.5 焦油模拟物  56-59
  2.6 结论  59-61
3 白酒糟解耦燃烧灰肥料化研究  61-73
  3.1 引言  61
  3.2 白酒糟燃烧灰理化特性分析  61-63
    3.2.1 元素分析  61
    3.2.2 酒糟灰XRD分析  61-62
    3.2.3 粒度分析  62
    3.2.4 元素溶出性实验  62-63
  3.3 白酒糟燃烧灰肥料化实验  63-72
    3.3.1 实验材料  63-64
    3.3.2 实验仪器  64
    3.3.3 植物栽培实验方案  64-65
    3.3.4 结果与讨论  65-72
  3.5 结论  72-73
4 结论  73-74
5 展望  74-75
6 参考文献  75-81
7 论文发表情况  81-82
8 致谢  82

白酒糟循环流化床解耦燃烧低NO_X机理与灰渣利用

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