本文關鍵詞：竹廢料微波裂解及其產物性質的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 在能源危機和環(huán)境保護的雙重壓力下，生物質能的開發(fā)利用受到人們的廣泛關注。生物質熱化學轉化技術是生物質能源化轉化利用研究中的一個重點，本文闡述了生物質能源的特點及利用技術，認為生物質快速熱裂解技術是目前世界上生物質能研究開發(fā)中最具潛力的實用技術之一。通過比較細統地總結了國內外生物質熱裂解制取生物油的研究現狀，特別是對不同類型的典型反應器的比較，確認微波裂解即是新型的生物質快速熱裂解技術之一，由于微波加熱的種種優(yōu)點(如：高效快速、節(jié)能省電、選擇性、無污染和易控制等)，可有效的應用于生物質的快速熱裂解研究。毛竹是我國重要的林業(yè)資源之一，利用率較低，本文結合江西省重大攻關項目“利用竹廢料轉化生物可降解材料”(項目編號Z02698)，利用自行設計研制的以微波反應器為主體的生物質快速熱裂解系統，進行了竹廢料微波裂解及其產物性質的研究。 本文對竹廢料的微波裂解進行了系統的試驗研究，得出了微波裂解過程中原料含水率、裂解溫度、裂解功率、原料粒徑、催化劑、焦炭用量等主要參數對竹廢料微波裂解各產物分布的影響規(guī)律。并通過竹廢料的熱重試驗得知，竹廢料的微波熱裂解過程是個復雜的動力學過程，主要包括微量的失重、纖維素和半纖維素的熱解以及木質素的熱解三個階段。在此基礎上，利用“通用旋轉中心組合設計”優(yōu)化了竹廢料微波裂解制取生物油的工藝，得到最佳的工藝參數為裂解功率800W，裂解溫度492℃，焦炭用量4.2％，裂解時間13min，該條件下，竹廢料微波裂解所得的液體得率為52.80％。 利用現代精密儀器對試驗所制取生物油的主要物理特性(灰分、水分、粘度、密度、pH值、殘渣率和酸值)及成分進行了詳細地分析研究。結果表明生物油成分復雜，具有高氧含量及高含水率的特性，此外生物油呈酸性，腐蝕性強，穩(wěn)定性差，因而必須通過進一步改性后才能得到更好的利用。 竹廢料微波裂解的固體產物竹炭的得率基本在20％以上，本文對不同工藝參數下的竹炭特性進行了分析。由不同催化條件下竹炭的紅外光譜圖知，經過無機試劑催化后，竹炭的表面結構增加了部分含氧／氮基團，增強或擴大了竹炭的吸附活性，因而改變了竹炭對有機物、無機物的吸附選擇性。因而本文又對裂解所得竹炭進行了不同化學活化法處理的試驗研究，使竹炭孔隙得到充分發(fā)展以獲得吸附性能良好的產品。結果發(fā)現在KOH濃度25％，浸漬時間24h，微波功率800W，活化時間7min的工藝條件下活化的竹炭，其碘吸附值為1239.08mg·g~(-1)，亞甲基藍吸附值為274.95mg·g~(-1)，，比表面積為1394.16m~2·g~(-1)。產品的吸附指標超過了國家一級品標準(GB／T13803.2-1999)的要求。 根據竹廢料微波裂解產物特性的研究分析，本文還詳細總結了各產物的應用前景。
【關鍵詞】：竹廢料 微波裂解 生物油 竹炭 活化
【學位授予單位】：南昌大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TQ511
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 引言12-14
• 1.1.1 生物質能的特點12-14
• 1.1.2 生物質能開發(fā)利用的意義14
• 1.2 生物質熱裂解的研究現狀14-18
• 1.2.1 國外快速熱裂解現狀15-17
• 1.2.2 國內快速熱裂解現狀17-18
• 1.3 微波裂解18-20
• 1.3.1 微波加熱的原理及特點18-19
• 1.3.2 微波技術的發(fā)展概況19
• 1.3.3 微波裂解的研究現狀19-20
• 1.4 研究內容及意義20-22
• 1.4.1 主要研究內容20-21
• 1.4.2 研究意義21-22
• 第2章 竹廢料的微波裂解試驗研究22-37
• 2.1 試驗原料22-25
• 2.1.1 原料的準備22-23
• 2.1.2 原料的成分分析23-25
• 2.2 微波裂解試驗25-27
• 2.2.1 試驗裝置25-26
• 2.2.2 工藝過程26
• 2.2.3 工藝參數的確定26-27
• 2.3 結果與討論27-34
• 2.3.1 原料含水率對微波裂解產物的影響27-29
• 2.3.2 裂解溫度對微波裂解產物的影響29-30
• 2.3.3 裂解功率對微波裂解產物的影響30-31
• 2.3.4 原料粒徑對微波裂解產物的影響31-32
• 2.3.5 催化劑對微波裂解產物的影響32-34
• 2.3.6 焦炭用量對微波裂解產物的影響34
• 2.4 竹廢料的熱重分析34-35
• 2.5 本章小結35-37
• 第3章 生物油制備工藝優(yōu)化37-47
• 3.1 材料和儀器37
• 3.1.1 試驗材料37
• 3.1.2 主要儀器設備37
• 3.2 試驗方法37-39
• 3.3 結果與討論39-45
• 3.3.1 目標檢測結果39
• 3.3.2 數學模型的建立與檢驗39-41
• 3.3.3 因子效應分析41-45
• 3.3.4 數學模擬與驗證試驗45
• 3.4 本章小結45-47
• 第4章 生物油的特性分析47-55
• 4.1 材料和儀器47-48
• 4.1.1 試驗材料47-48
• 4.1.2 主要儀器設備48
• 4.2 生物油的理化性質48-51
• 4.2.1 灰分48
• 4.2.2 水分48-49
• 4.2.3 粘度49
• 4.2.4 密度49-50
• 4.2.5 pH值50
• 4.2.6 殘渣率50-51
• 4.2.7 酸值51
• 4.3 生物油的成分分析51-54
• 4.3.1 分析方法51
• 4.3.2 分析結果51-54
• 4.4 本章小結54-55
• 第5章 竹炭的特性研究55-63
• 5.1 材料和儀器55-56
• 5.1.1 試驗材料55
• 5.1.2 主要儀器設備55-56
• 5.2 竹炭的性質測定56-57
• 5.2.1 水分和灰分的測定56
• 5.2.2 pH值的測定56
• 5.2.3 吸濕性的測定56
• 5.2.4 吸附性能的測定56
• 5.2.5 電導率的測定56-57
• 5.2.6 紅外光譜的測定57
• 5.3 結果與討論57-61
• 5.3.1 裂解溫度對竹炭性質的影響57-58
• 5.3.2 裂解功率對竹炭性質的影響58-59
• 5.3.3 催化劑對竹炭性質的影響59-60
• 5.3.4 催化劑對竹炭表觀官能團的影響60-61
• 5.4 本章小結61-63
• 第6章 竹炭的活化試驗研究63-72
• 6.1 材料和儀器64
• 6.1.1 試驗材料64
• 6.1.2 主要儀器設備64
• 6.2 試驗方法64-65
• 6.2.1 竹炭活化的工藝過程64-65
• 6.2.2 活化竹炭的性質檢測65
• 6.3 結果與討論65-68
• 6.3.1 吸附性能分析65-66
• 6.3.2 紅外光譜分析66-68
• 6.4 竹炭的KOH活化試驗68-71
• 6.4.1 正交設計68
• 6.4.2 正交試驗結果分析68-71
• 6.5 本章小結71-72
• 第7章 竹廢料微波裂解產物的應用前景72-77
• 7.1 生物油的應用72-74
• 7.1.1 燃燒供熱72-73
• 7.1.2 燃燒供電73
• 7.1.3 改性升級為燃料油73-74
• 7.1.4 生產化學制品74
• 7.2 竹炭的應用74-76
• 7.3 不可凝氣體的應用76-77
• 第8章 結論77-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-88
• 攻讀碩士期間的研究成果88

【相似文獻】

中國碩士學位論文全文數據庫 前4條

1 羅愛香;竹廢料微波裂解及其產物性質的研究[D];南昌大學;2007年

2 高龍?zhí)m;竹廢料液化產物制備可生物降解聚氨酯泡沫的研究[D];南昌大學;2008年

3 楊峰;木質瓦楞復合板研制[D];中南林業(yè)科技大學;2011年

4 李瑞貞;竹廢料微波輔助裂解制備生物柴油抗氧化劑的研究[D];南昌大學;2010年

  本文關鍵詞：竹廢料微波裂解及其產物性質的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：466027