张少鹏， 韩瑞萍， 陈晶晶， 吴佳军， 周 俊， 王昌松

(1.南京工业大学 材料化学工程国家重点实验室，江苏 南京 210009； 2.南京工业大学 生物与制药工程学院，江苏 南京 211816； 3.南京工业大学 生物能源研究所，江苏 南京 211816)

秸秆沼气发酵工程反应罐内传热分析

张少鹏1， 韩瑞萍1， 陈晶晶1， 吴佳军1， 周 俊2,3， 王昌松1

(1.南京工业大学 材料化学工程国家重点实验室，江苏 南京 210009； 2.南京工业大学 生物与制药工程学院，江苏 南京 211816； 3.南京工业大学 生物能源研究所，江苏 南京 211816)

文章针对国内外广泛关注的秸秆沼气工程，基于热力学原理，结合实验和理论，对秸秆发酵系统中罐内温度分布进行了分析。结果表明，由于秸秆的加入，会导致体系内部温度不均匀性加重，8 wt%秸秆体系的总传热系数相比于纯水体系降低了17%，其原因主要在与秸秆自身特性与换热温差；另外冷物料的直接进料会加剧罐内温度波动，进口物料的预热处理和搅拌是解决秸秆发酵过程传热速率与效率低的主要方法。

沼气工程； 热力学； 秸秆； 传热速率与效率

我国作为农业大国，每年产生约7亿吨农作物秸秆，许多秸秆的不当处理，造成荒烧、河道阻塞和水体污染等较大的环境危害[1]。为了提高秸秆资源利用率，解决秸秆荒废造成的环境问题，各类秸秆综合利用技术都得到了快速发展[2]。其中以秸秆厌氧消化产沼气的处理手段能耗最低，生态与经济效益最佳，是中国沼气发展的主要方向之一[3-4]。

温度是沼气工程稳定运行，保持高效产气量的关键因素之一[5]。……