毕业论文课题相关文献综述
文献综述
生物质燃烧会产生大量的气态污染物(如CO2、CO、CH4、NMHC、NOx、N2O、CH3CI、CH3Br、H2O2、HCHO和过氧化有机物等)和颗粒物〔如BC(黑炭)和OC(有机碳)等〕,可改变地球辐射平衡,并且对全球大气环境、气候系统及生态系统]均产生了重要影响.收割季节出现了露天焚烧秸秆的现象,而且越来越严重.这不仅浪费了大量的生物质资源,甚至还造成局地严重的大气污染.露天秸秆焚烧不仅造成局部大气环境质量恶化、影响交通安全以及存在火灾隐患,还会成巨大的经济损失.根据王丽等的估算,2004年国内因秸秆焚烧造成的直接生物质资源损失为113.4108元,大气污染损失为196.5108元.因此,需要科学引导生物质利用方式,提高利用效率以减少大气污染物排放.生物质能源具有环境友好、可再生的特点,是仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源,在世界能源总消费量中占14%,被世界上约12的人口用作生活用能源.发展中国家的初级能源为生物质能源,集中在炊事和取暖等传统领域;发达国家生物质能源在能源总消费量中占3%,主要作为区域供暖或发电.我国对于生物质能源的利用非常重视,已于20061月实施的《中华人民共和国可再生能源法》为生物质能源等可再生能源的广泛应用提供了制度和法律保证.美国能源部的网站上明确指出,小麦秸秆是可再生生物能源的一个重要来源。在美国,新兴的替代燃料特别是生物燃料的开发利用,得到了联邦政府的大力支持,同时也引起社会各界的极大兴趣。今年6月11日,美国农业部和能源部联合发布声明,由农业部出资1400万美元、能源部出资400万美元,共同设立一项基金,资助有关生物燃料、生物能源及相关产品的研究与开发。根据美国可再生燃料协会提供的数据,美国目前有116个乙醇提炼厂家,每年可以生产59亿加仑的乙醇,另外还有81个新厂家正在建造之中。美国最近成立了一个名叫美国生物燃料委员会的机构,其使命就是鼓励美国的消费者、企业与地方政府更多地使用生物燃料作为替代燃料。在美国,每生产1加仑乙醇,可以得到51美分的政府补贴。因此,生物质能源在国内具有很好的发展。
国内外的烟气处理方式:国内外治理有机废气技术主要有深冷、燃烧、吸附三种。采用深冷法设备庞大、能耗高、投资大、效果差。燃烧法不能回收有机溶剂,还可能带来二次污染和安全隐患。吸附法应用较为普遍。
生物质燃烧:应用热重分析的方法,对三种不同生物质燃料水稻秸秆、玉米芯及玉米秸秆的燃烧动力学特性进行了研究,对影响燃料燃烧的不同因素包括升温速率、载气气氛进行了实验。通过常用的燃烧特性参数包括着火温度、燃烧稳定性判别指数、挥发分析出特性指数及特性指数等来判别燃料的燃烧性能及外界因素的影响,进行比较分析。通过实验可以看出,生物质燃料的燃烧过程主要可以分为三个阶段:水分析出、热解(挥发分析出)及焦炭的燃烧燃尽。由于生物质燃料的高挥发分特性,且燃料颗粒小的原因,三种燃料的着火温度相差不大,着火性能没有明显的差别;水稻秸秆的燃烧稳定性最好,玉米芯燃料次之,玉米秸秆燃料最差;玉米芯燃料挥发分析出性能最好,水稻秸秆次之,玉米秸秆燃料最差。燃料的燃烧特性指数也是相同的情况。这说明挥发分的析出有利于燃料的燃烧。随着升温速率的提高,燃料燃尽温度提高,最大燃烧速率增加,平均燃烧失重速率增加。燃烧稳定性判定指数、挥发分特性指数、燃烧特性指数,都随着升温速率的提高而增加,即升温速率越高,挥发分更易析出,燃烧性能越好,燃烧更稳定。载气中氧浓度的增加也会造成燃料燃烧性能的改善,氧浓度增加,燃料燃尽所需要的时间缩短,燃尽温度降低,最大燃烧速率增加,平均燃烧失重速率相应增加。燃烧稳定性判定指数、挥发分特性指数、燃烧特性指数,都随着氧浓度的增加而增加,即氧浓度增加有利于挥发分析出,提高燃烧性能和燃料燃烧的稳定性。为提高燃烧后的肥效故牺牲燃烧率采用低温燃烧。
除尘方式的选择:日常工业上用于除尘的设备主要有:重力沉降式除尘器、惯性除尘器、电除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器、旋风除尘器,简述如下:
(1)重力除尘器重力除尘器是使含尘气体中的粉尘借助重力作用自然沉降来达到净化气体的装置。它的沉降速度太小,仅为离心沉降速度的几十分之一。实际应用中,结构简单,阻力小、但体积大、除尘效率低、设备维修周期长。
(2)惯性除尘器这是一种利用粉尘在运动中惯性力大于气体惯性力的作用,将粉尘从含尘气体中分离出来的除尘设备。这种除尘器结构简单,阻力较小,但除尘效率较低,一般应用于一级除尘。
电除尘器电除尘器中的含尘气体在通过高压电场电离时,尘粒荷电并在电场力作用下,尘粒沉积于电极上,从而使尘粒与含尘气体相分离的一种除尘设备。它能有效地回收气体中的粉尘,以净化气体。各种电除尘器由于具有效率高、阻力低、能适用于
(1)高温和除去细微粉尘等优点,获得了比其他除尘器更快的发展,但投资大。关于减少电除尘器的耗电量,运用空调技术使高电阻含尘气体也能获得很好效果,使除尘器操作处于最佳条件和提高除尘效率等问题正在开展研究。
(2)湿式除尘器这种除尘器是使含尘气体与水或其它液体相接触,利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用而把尘粒从气流中分离出来。湿式除尘器以水为媒介物,因此它适用于非纤维性的、能受冷且与水不发生化学反应的含尘气体,不适用于除去黏性粉尘。湿式除尘器具有投资低,操作简单,占地面积小,能同时进行有害气体的净化、含尘气体的冷却和加湿等优点。
(3)袋式除尘器主要依靠编织的或毡织的虑布作为过滤材料来达到分离含尘气体中粉尘的目的,由于粉尘通过滤布时产生的筛分、惯性、黏附、扩散和静电作用而被捕集分离。袋式除尘器适应性比较强,不受粉尘比电阻的影响,也不存在水的污染问题。在选取适当的助滤剂条件下,能同时脱除气体中的固、气两相污染物。但其存在过滤速度低、压降大、占地面积大、换袋麻烦等缺点。
