大学生科研训练计划立项答辩生物质在冶金中的应用研究

1、大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究指导老师指导老师项目成员项目成员 大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究24课题意义课题意义1235研究现状研究现状研究内容研究内容技术路线技术路线可行性分析可行性分析6进度安排进度安排目录大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究31. 课题意义课题意义大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应

2、用研究生物质在冶金中的应用研究4高品质热量高品质热量 水泥、石棉等原水泥、石棉等原材料材料传统处理方法存传统处理方法存在问题在问题 高炉高炉熔渣熔渣化学法回收化学法回收热量热量热量没有回收浪费大量新水污染空气渣需要风干温度高达1773k1773k大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究52007-20092007-2009年我国钢铁工业各个工序吨钢能耗年我国钢铁工业各个工序吨钢能耗大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究6productio

3、n 108 ton/year大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究72. 研究现状研究现状大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究8各种干式粒化装置与物理介质相各种干式粒化装置与物理介质相整合，以热水、蒸汽、热风的形整合，以热水、蒸汽、热风的形式回收热量。式回收热量。将旋转粒化器（将旋转粒化器（rca）与工业）与工业吸热化学反应相整合。吸热化学反应相整合。齐渊洪齐渊洪蔡九菊蔡九菊 。t. akiyamaj. yagin. maruoka大

4、学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究9项目项目离心粒化离心粒化滚筒法滚筒法搅拌法搅拌法内冷滚筒内冷滚筒连铸连轧连铸连轧新日铁新日铁nkk俄罗斯俄罗斯试验用渣试验用渣高炉渣高炉渣高炉渣高炉渣高炉渣、钢渣高炉渣转炉钢渣钢渣粒化方式粒化方式离心力机械力机械搅拌机械破碎机械破碎高压鼓风高压鼓风高压鼓风粒化效果粒化效果2mm10mm20mm2-3mm不详5mm4mm不详设备处理能力设备处理能力60-360t/h40t/h30t/h不详不详100t/h62.5t/h不详冷却速度冷却速度急冷缓冷缓冷缓冷缓冷急冷不详不详换热介质换

5、热介质空气、冷空气、冷却水却水空气空气水水有机液体有机液体冷却水、空冷却水、空气气空气空气空气、水空气、水空气空气熔渣温度熔渣温度15501400140014001300150015501500出渣温度出渣温度300 450900900不详150300160-200热回收率热回收率58.5%50-60%43%38%66.5%62.6%46%不详热量回收形式热量回收形式热水、热热水、热风风蒸汽、蒸汽、电力电力热水热水电力电力过热蒸汽过热蒸汽电力电力蒸汽、热蒸汽、热风风热风热风渣用途渣用途水泥混凝土、细骨料混凝土骨料水泥不详水泥混凝土骨料、型砂不详大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答

6、辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究10英国克凡纳金属公司英国克凡纳金属公司(kvaerner metals)最先最先研制；研制；目前尚处在应用研究目前尚处在应用研究阶段，有个别试验装置阶段，有个别试验装置应用；应用；受到广泛关注；受到广泛关注；日本、澳大利亚正在日本、澳大利亚正在进行工业化应用研究，进行工业化应用研究，成果已近实用化成果已近实用化 物理热回收技术物理热回收技术转杯粒化器流化床热能回收法转杯粒化器流化床热能回收法 大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究11化学热回收技

7、术化学热回收技术热态成型热态成型生产陶瓷产品生产陶瓷产品微晶玻璃；微晶玻璃；作为路基或碎石的替代品；作为路基或碎石的替代品；生产节能型建材生产节能型建材（xp砖砖）等等。大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究12化学热回收技术化学热回收技术制氢制氢 日本科技人员提出了利用熔渣显热，进行吸热反日本科技人员提出了利用熔渣显热，进行吸热反应即甲烷和水蒸汽裂变反应，通过该反应制造氢气应即甲烷和水蒸汽裂变反应，通过该反应制造氢气的工艺。探讨了采用下述反应制氢的可能性：的工艺。探讨了采用下述反应制氢的可能性： ch4+h2o=

8、co+3h2 h298= -206 kj/mol 另一种可能的方法是采用另一种可能的方法是采用co2/ch4混合气体作为混合气体作为熔渣的冷却剂，进行如下制氢反应熔渣的冷却剂，进行如下制氢反应： ch4+co2=2co+2h2h298= -247kj/mol 大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究13化学热回收技术化学热回收技术制煤气制煤气 高炉溶渣在处理过程高炉溶渣在处理过程中需要快速冷却，进中需要快速冷却，进行大量放热，而煤气行大量放热，而煤气化正好是一个吸热过化正好是一个吸热过程，需要给热载体不程，需要给热载

9、体不断加热、升温，确保断加热、升温，确保气化所需的反应温度气化所需的反应温度。 大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究143. 研究内容研究内容大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究15ch4co2ch4co2 旋转雾化器回收熔渣热量的工业装置图旋转雾化器回收熔渣热量的工业装置图选取了如下四个吸热反应进选取了如下四个吸热反应进行余热回收的研究：行余热回收的研究：煤的气化反应：c(s)+h2o(g)=co(g)+h2(g)甲烷-水蒸气重整

10、反应：ch4(g)+h2o(g)=co(g)+h2(g)沼气制氢反应：ch4(g)+co2(g)=co(g)+h2(g)石灰石分解反应：caco3(s)=cao(s)+co2(g)分析不同熔渣粒度、不同气分析不同熔渣粒度、不同气 体流速对反应速率的影响体流速对反应速率的影响比较各个吸热反应回收热量比较各个吸热反应回收热量的情况的情况大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究164. 技术路线技术路线大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩1.利用enthalpy-exergy diagram选取吸热反应20

11、21-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究170iih0iitttha0热力学第一定律热力学第一定律热力学第二定律热力学第二定律能量品位能量品位利用石灰石分解回收高炉渣热量的利用石灰石分解回收高炉渣热量的enthalpy-exergy 简图简图大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究18实验装置简图实验装置简图2.实验确定适宜的渣粒度和气体流速大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩热损失回收介质的物理热焓回收介质的化学热焓渣的物理热焓渣的化学热焓2021-11-2生物质在冶金中的应用

12、研究生物质在冶金中的应用研究193.比较各个吸热反应回收热量的情况热回收前后的热焓平衡：热回收前后的热焓平衡：hlthhcwtwcchtwcwhhhhhhhh大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究205. 可行性分析可行性分析大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究21涉及问题明确涉及问题明确理论成熟理论成熟研究方法成熟研究方法成熟技术应用广泛技术应用广泛有例可循有例可循 可行可行大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩202

13、1-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究22重庆市重点实验室，仪重庆市重点实验室，仪器设备齐全，资料丰富器设备齐全，资料丰富团队知识结构合理，具团队知识结构合理，具有合作精神，具有项目有合作精神，具有项目实施管理经验实施管理经验指导老师经验丰富、对指导老师经验丰富、对冶金过程熟悉，时间进冶金过程熟悉，时间进度合理度合理研究条件研究条件 人员构成人员构成 其它其它大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究236. 进度计划进度计划大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩2021-11-2生

14、物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究24起止时间工作任务研究成果2010年5月2010年6月查阅整理相关文献资料文献综述2010年7月2010年8月拟定实验方案并进行论证制定实验方案2010年9月2010年10月准备实验样品，完成设备调试实验条件成熟，并向cscd投稿一篇2010年11月2011年1月进行相变材料的封装实验相变材料封装制备成功2011年2月2011年3月与化学反应的整合实验完成化学实验2011年4月2011年5月对实验数据进行处理分析向ei境内期刊投稿2011年6月2011年7月整理文档结题报告大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩附录附录1 1：预期成

15、果：预期成果 项目技术研究报告一份； ei境内核心期刊和cscd核心期刊各发表一篇论文。2021-11-2生物质在冶金中的应用研究生物质在冶金中的应用研究25大学生科研训练计划立项答辩大学生科研训练计划立项答辩附录附录2 2：经费预算：经费预算经费类别经费类别支出项目（详细清单）支出项目（详细清单）预算金额（元）预算金额（元）会议费及差旅费会议费及差旅费00材料与测试费材料与测试费实验试剂co2、ch4、ar气体，配渣物质购买1500元；实验设备热电偶等购买及定做仪器，8200元；分析测试费：气体成分分析： 四个反应分别讨论不同气体流速、渣的不同粒度下的反应进行情况共5200元；渣的xrd分析100元/个，共5个，500元。15400打印与书籍费打印与书籍费打印复印：3