小球藻与工业污泥混合热解和气化特性Aspen模拟研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1. 研究背景在经济飞速发展的同时，也伴随着能源消耗量的增加，化石燃料燃烧产生的各种环境问题成为当今世界备受关注的一大话题，太阳能、潮汐能、生物质能等环境友好的新能源成为了替代一部分传统能源的最佳选择。

21世纪可再生能源政策网络（ren21）发布的《2020年全球可再生能源状况报告》指出，可再生能源在工业能源使用中所占份额仍然很小，其中，生物质能源占可再生能源一半以上。

生物质能主要用于低温热（低于100℃）的子行业，如造纸等。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题主要研究两方面内容：一是了解小球藻与污泥的气化特性，通过查找阅读文献，了解小球藻与其他燃料的共热解特性，同样，查询了解污泥与其他燃料的共热解特性；二是依据固定床生物质气化的特点及原理，应用aspen plus建立生物质气化反应动力学模型，利用该模型研究小球藻与污泥的共热解气化特性，并对影响气化结果的相关参数进行优化，获得最佳的工艺气化参数。

具体研究问题和手段如下：（1）原料性质分析：对空气干燥基小球藻样品和污泥进行工业分析和元素分析。

（2）利用 aspen plus建立共热解模拟流程：把小球藻与污泥的共热解分为干燥、热解、分离三个独立的单元，干燥单元采用化学计量反应器（rstoic），通过计算水蒸气的转化率实现原料的干燥过程；热解单元采用两个收率反应器（ryield）串联，第一个收率反应器按照原料的元素分析数据把干燥后的原料分解成 c、h2、n2、cl2、s、o2等单质和灰分，第二个收率反应器将这些单质按照共热解产物产率实验数据合成相应热解产物，实现原料的热解过程；分离单元采用子物流分离器（ssplit）、冷凝器（cooler）、分离器（sep和 flash2）实现热解产物的分离过程。