發(fā)布時間：2021-09-08 13:39

　　農(nóng)林廢棄物是一類重要的生物質(zhì)資源,其高效、清潔和能源化利用在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、緩解能源緊張和保護(hù)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用。生物質(zhì)熱裂解是生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)的核心,能將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易存儲和運(yùn)輸且能量密度高的生物油和高品位的可燃?xì)?應(yīng)用前景廣闊,備受世界關(guān)注。生物質(zhì)熱裂解過程中生物質(zhì)原料的快速升溫是獲取高產(chǎn)率生物油的關(guān)鍵,熔鹽具有熱容量大和導(dǎo)熱系數(shù)高等熱化學(xué)特性,其組成離子能促進(jìn)熱裂解反應(yīng)的進(jìn)行,具備作為生物質(zhì)熱裂解熱載體和催化劑的潛能。本文依托國家自然科學(xué)基金“熔鹽作用下生物質(zhì)催化熱裂解與還原耦合過程的機(jī)理研究”（20876150）和教育部博士點(diǎn)基金“熔鹽中農(nóng)林廢棄物快速熱裂解制生物油的研究”（20103317110001）,對熔鹽中農(nóng)林廢棄物熱裂解制生物油進(jìn)行了系統(tǒng)研究。本文以農(nóng)作物秸稈和木屑等農(nóng)林廢棄物為研究對象,測定、計算了生物質(zhì)原料中三種主要組分纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的含量、工業(yè)組成、元素組成和熱值等熱化學(xué)轉(zhuǎn)化相關(guān)的特性參數(shù),為分析生物質(zhì)的熱裂解特性提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。采用熱重紅外聯(lián)用技術(shù)（TG-FTIR）研究了水稻秸稈、合成水稻秸稈,以及三種主要組分纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的熱裂解... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：216 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１?Ｑ然界中的生物質(zhì)循環(huán)１４’５］??生物質(zhì)能蘊(yùn)藏在植物、動物和微生物等有機(jī)物中，由太陽能轉(zhuǎn)化而來

?浙江Ｔ業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文???纖維或細(xì)胞壁組分，以及灰分，其主要組成如圖１－２所示（以木質(zhì)生物質(zhì)為例）。其??中，萃取物是指在植物或動物組織中存在、能夠用溶劑分離且通過溶劑蒸發(fā)回收??的物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、油脂、淀粉和糖類等。細(xì)胞壁提供植物足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使??其能在沒有支撐的情況下直立，典型的細(xì)胞壁主要由碳水化合物和木質(zhì)素組成。??碳水化合物主要是纖維素或半纖維素為植物結(jié)構(gòu)提供強(qiáng)度，木質(zhì)素和纖維結(jié)合在??一起。灰分是生物質(zhì)中的無機(jī)組分［３］。??／？?＼??木質(zhì)生物質(zhì)組分??，??Ｉ?」?，???＇?￣￣（?—）?（?????萃取物?細(xì)胞壁組分?灰分???，??Ｉ????ｘ??＼?（???Ｎ?廠?＞??纖維素?半纖維素?木質(zhì)素??Ｓ??／?Ｖ?Ｖ???’??圖１－２木質(zhì)生物質(zhì)的主要組分??植物的細(xì)胞中存在一層外部初生壁和內(nèi)部次生壁。相鄰的細(xì)胞之間通過胞間??層連接，胞間層主要由木質(zhì)素組成。次生細(xì)胞壁主要由ＳＩ、Ｓ２和Ｓ３三層組成（如??圖１．３所示），靠近Ｓ３層的是中心的流體流動通道。最厚的Ｓ２層主要由大纖維組??成，這些大纖維由長纖維素分子和嵌入的半纖維素組成。木材細(xì)胞壁的組成與鋼??筋混凝土的結(jié)構(gòu)類似，纖維素束起著鋼筋棍作用，而圍繞在纖維素大纖維周圍的??Ｓ１?初生細(xì)胞壁??：：麗?．．．．．?＼?Ｉ?？?＼?；??圖１－３木質(zhì)細(xì)胞的層結(jié)構(gòu)（細(xì)胞橫截面的實(shí)際形狀未必如圖所示ｆ１??

?浙江工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文???半纖維起著水泥混凝土的作用。Ｓ２層中纖維素濃度最高，Ｓ３層中半纖維素濃度最??高。細(xì)胞壁中這些組成的分布如圖１－４所示。??．??成?木赫??ｗ?＿ａｉｉ＾＝??丨??．．麵砮■＾＿寫．＿，．＇：■如．??Ｓ１?丨?Ｓ２?＾Ｓ３????次生細(xì)胞壁???Ｌ化合物胞間層??距離??圖１－４細(xì)胞壁和層結(jié)構(gòu)中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的分布［３］??（１）纖維素??纖維素是地球上最普遍的有機(jī)物，是生物質(zhì)細(xì)胞壁的主要組成部分［１（）］。生物??質(zhì)中纖維素含量隨著種類而不同，棉花中纖維素含量約９０ｗｔ．％，而大部分生物質(zhì)??的含量約４０？６０ｗｔ．％［３］。纖維素是一種長鏈聚合物，通用分子式為（Ｃ６Ｈ１Ｑ０５）ｎ（ｉｉ是??聚合度，約１００００），分子量約５萬？２５００萬。纖維素由多個Ｄ－葡萄糖通過戶（１－４）??糖苷鍵連接，幾千個葡萄糖分子連接形成纖維素大分子，纖維素分子之間通過氫??ＣＨ，〇Ｈ??ｒ?１／?ｌ＞?ｌ／０Ｈ??卜＼，Ｃ＼，Ｃ＼，？Ｚ－??〇＼ｃ，卜。＾ｉ＼?／Ａ。、／??Ｚ｜?丨、ｗ?Ｉ??Ｃｈ７〇ｈ?ｈ?Ｃｈ，〇ｈ??圖卜５纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)｜３］??６??

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本文編號：3390883