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生物炭在农业生产和轻工等领域具有广泛的应用,将农业废弃秸秆制成生物炭可实现“变废为宝”。研究生物质炭化装备对生物质综合利用具有十分重大的意义。针对现有生物质炭化热解装置,只能适合几种生物质原料,价格昂贵,生物质运输范围受到限制,大部分为实验室实验装备和集中式生产大型设备,不适应农村生物质原料分散的现状。同时具有外部能源加热,能耗过高,成本高等缺点。通过结合生物质资源分布特点,以成本低廉易于面向农村推广为方向。进行研制的炭化热解装置,无需外部能源加热,成本低,操作简单,具有原料适应性强,能够实现就地炭化,就地利用的要求,容易面向农村推广等优势。同时还使原有的农林废弃物变废为宝。本文主要完成的任务内容如下：(1)通过对生物质的炭化热解过程的研究和对炭化热解技术的优劣利弊对比,在现有国内外炭化热解装置的基础上,确定了生物质炭化热解装置的设计方案为间接自燃式、间歇式、可移动式、无需预处理式。(2)完成对炭化热解装置的整体设计。通过对国内外炭化热解技术和装置的分析对比,结合相应的理论数据和设计经验,确定了生物质炭化热解装置的全部参数,该炭化装置创新点在于不需要将生物质粉碎定型捆扎,炭化能源需求为间接自燃式,可移动式的生物质炭化热解装置。与传统炭化热解装置相比,它无需外部能源,具有可移动,可回收生物气,生物油可以进行二次利用等特点。(3)通过Fluent软件对炭化热解装置炭化室内部的温度场进行了模拟和分析,对燃烧室内的气体流向进行了模拟和分析。发现在炭化热解过程中,出现炭化热解区域有达不到炭化理想温度的区域。为今后的改进和设计提供了理论依据。(4)针对有限元仿真的结果,给出改进措施,在燃烧室上增加散热片,在炭化室上增加保温层。再次对炭化室进行温度场模拟。经过对比,发现最后保温时,改进后的炭化室上方没有达到反应温度的区域全部消失。(5)对燃烧室燃烧所需实际空气量和实际排出烟气量进行计算,并对炭化装置进行理论可行性检验,计算结果表明具有理论可行性,可以投入生产与推广