生物質作為可再生潔凈能源,在中國能源結構中將占據越來越重要的地位。由于其含有較多的堿金屬造成積灰、結渣,腐蝕等問題,抑制了生物質能源的推廣應用,也同時增大發(fā)電系統(tǒng)的復雜性及發(fā)電成本。因此,本文重點研究了生物質堿金屬的賦存形態(tài)及熱處理過程中堿金屬元素的釋放規(guī)律及機理,為我國生物質的清潔高效利用提供有力的理論支持,具有較好的社會經濟及學術的重要意義。研究生物質堿金屬賦存形態(tài)及熱釋放特性,本文所采用的實驗方法為:化學分餾實驗、微波消解實驗、熱解燃燒實驗;檢測方法為:電感耦合離子質譜儀（ICP-AES）、掃描電子顯微鏡及能譜儀（SEM-EDS）和X射線衍射（XRD）,并利用煙氣分析儀測量在熱解燃燒實驗煙氣中CO₂、HCl析出規(guī)律。以小麥秸稈與稻殼為研究對象,對堿金屬K、Na的賦存形態(tài)和影響脫除水溶性K的因素進行了研究。以小麥秸稈為研究對象,通過生物質熱解燃燒實驗,對灰樣或灰渣堿金屬含量的分析,得出堿金屬釋放規(guī)律。同時,對灰樣或灰渣表面元素含量、微觀結構和堿金屬賦存形態(tài)進行了實驗分析。通過化學分餾實驗,對小麥秸稈與稻殼堿（土）金屬賦存形態(tài)進行了分析,其結論為:小麥秸稈與稻殼... 

【文章來源】：華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
        1.1.1 生物質能概述
        1.1.2 生物質能的開發(fā)利用
        1.1.3 研究意義
    1.2 生物質中堿金屬的研究進展
        1.2.1 生物質中堿金屬及相關元素概述
        1.2.2 生物質堿金屬的賦存形態(tài)研究
        1.2.3 生物質堿金屬導致的沉積、腐蝕和聚團問題
        1.2.4 國內外研究現狀
    1.3 本課題研究的主要內容
第2章 生物質樣品制備及實驗檢測方法
    2.1 樣品制備
    2.2 工業(yè)分析與元素分析
    2.3 微波消解實驗
    2.4 化學分餾實驗
    2.5 滴定實驗
    2.6 檢測方法
        2.6.1 電感耦合等離子質譜儀（ICP-AES）
        2.6.2 X射線衍射（XRD）
        2.6.3 掃描電子顯微鏡及能譜儀（SEM-EDS）
    2.7 本章小結
第3章 生物質堿金屬賦存形態(tài)及脫除影響因素的實驗研究
    3.1 化學分餾實驗數據分析
    3.2 生物質中堿金屬賦存形態(tài)分析
    3.3 不同水洗時間陰陽離子濃度變化分析
    3.4 影響脫除水溶性K的因素分析
        3.4.1 水洗溫度
        3.4.2 脫除時間
        3.4.3 粒徑
        3.4.4 攪拌速率
    3.5 影響脫除水溶性K因素的相關性分析
    3.6 本章小結
第4章 生物質熱解與燃燒中堿金屬釋放的實驗研究
    4.1 熱解與燃燒實驗
        4.1.1 實驗裝置
        4.1.2 熱解實驗過程
        4.1.3 燃燒實驗過程
    4.2 熱解過程中堿金屬的釋放特性分析
        4.2.1 熱解過程生物質熱解率
        4.2.2 不同熱解溫度下的CO2析出狀況分析
        4.2.3 堿（土）金屬的釋放特性分析
        4.2.4 熱解灰樣中堿金屬K的賦存形態(tài)分析
    4.3 燃燒過程中堿金屬的釋放特性分析
        4.3.1 不同溫度燃燒特性分析
        4.3.2 燃燒過程生物質失重率
        4.3.3 煙氣中HCl的體積分數變化
        4.3.4 堿（土）金屬在燃燒過程釋放特性分析
        4.3.5 燃燒時間及燃燒厚度對堿金屬K釋放的影響分析
    4.4 小麥秸稈熱解、燃燒樣品表面元素含量和顆粒微觀結構分析
        4.4.1 小麥秸稈熱解過程中的灰樣顆粒結構分析
        4.4.2 堿（土）金屬在生物質灰樣表面富集情況分析
        4.4.3 小麥秸稈燃燒過程中的灰渣顆粒結構分析
        4.4.4 堿金屬K在灰渣表面富集狀況分析
    4.5 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
個人在學期間發(fā)表的學術論文和研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物質發(fā)電發(fā)展現狀及前景[J]. 趙巧良.  農村電氣化. 2018(03)
[2]我國生物質能源發(fā)展綜述[J]. 石元春.  智慧電力. 2017(07)
[3]不同熱解溫度下玉米秸稈中堿金屬K和Na的釋放及半焦中賦存特性[J]. 孟曉曉,孫銳,袁皓,周偉,任霄漢,張瑞寒.  化工學報. 2017(04)
[4]水洗脫除準東煤中水溶性鈉的影響因素分析[J]. 祁慧,趙永椿,姚斌,張軍營,鄭楚光.  熱力發(fā)電. 2015(09)
[5]準東煤中堿金屬的賦存形態(tài)及其在熱解過程中的遷移規(guī)律[J]. 王智化,李謙,劉敬,黃鎮(zhèn)宇,周志軍,周俊虎,岑可法.  中國電機工程學報. 2014(S1)
[6]逐級提取法研究新疆高鈉煤中堿金屬賦存形態(tài)[J]. 楊明,陳明華,谷紅偉.  煤質技術. 2014(06)
[7]五彩灣煤中鈉在熱解過程中的形態(tài)變遷[J]. 劉大海,張守玉,涂圣康,金濤,施登宇,裴育峰.  燃料化學學報. 2014(10)
[8]我國生物質能源發(fā)展現狀與戰(zhàn)略思考[J]. 閆金定.  林產化學與工業(yè). 2014(04)
[9]準東煤中堿金屬的賦存形式及其在燃燒過程中的遷移規(guī)律實驗研究[J]. 劉敬,王智化,項飛鵬,黃鎮(zhèn)宇,劉建忠,周俊虎,岑可法.  燃料化學學報. 2014(03)
[10]生物質能的熱化學轉化技術[J]. 張燕,佟達,宋魁彥.  森林工程. 2012(02)

博士論文
[1]熱轉化過程中生物質內在鉀氣相釋放和固相轉化的研究[D]. 趙海波.清華大學 2018
[2]生物質模型化合物堿金屬的釋放及堿金屬對灰熔融特性的影響[D]. 王洋.華北電力大學(北京) 2017
[3]生物質熱轉化過程中堿金屬元素遷移的研究[D]. 張志昊.清華大學 2014

碩士論文
[1]秸稈中K元素在熱解和燃燒過程釋放特性實驗研究[D]. 孟曉曉.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]生物質熱解過程中堿金屬鉀的賦存形態(tài)及析出遷移實驗研究[D]. 周宇.華中科技大學 2015
[3]生物質燃燒堿金屬及氯排放特性研究[D]. 謝澤瓊.華南理工大學 2013
[4]生物質燃燒過程中堿金屬遷移研究[D]. 楊光.華南理工大學 2012
[5]堿金屬/堿土金屬對生物質熱解特性影響的實驗研究[D]. 李志遠.華中科技大學 2008



本文編號：3158818