本文選題：小球藻多糖 + 熱解　； 參考：《青島科技大學》2017年碩士論文

【摘要】：微藻是一種良好的可再生能源,與化石燃料相比,具有能量高效化、可生物降解、資源豐富、安全環(huán)保的特點,通過熱解可獲得高品質(zhì)的生物燃料或化學制品。然而,目前的研究主要針對熱解產(chǎn)物和熱解動力學,對藻類熱解的途徑及單組分的熱解機制沒有深入探索。因此,本文選用小球藻多糖為實驗原料,系統(tǒng)研究了氧元素在熱解過程中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:首先,考察了不同熱解溫度(300°C、400°C、500°C、600°C)對多糖的產(chǎn)物收率及氧含量變化的影響。隨后,結(jié)合傅里葉紅外光譜(FT-IR)、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)及熱重紅外聯(lián)用(TG-FTIR)技術(shù),推測了多糖熱解機理。結(jié)果表明:隨著溫度的升高,固相收率逐漸降低,氣相收率不斷升高,液相收率呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢,500°C達到最大(38.8%)。物料中的氧元素逐漸向熱解產(chǎn)物轉(zhuǎn)移,600 oC達到最大值。其中氣相含氧產(chǎn)物以CO2、CO為主,液相則以呋喃類物質(zhì)為主。其次,以CaO為脫氧劑,在管式電阻爐內(nèi)對小球藻多糖進行熱解脫氧實驗,并結(jié)合FT-IR對不同溫度下添加CaO前后熱解的焦炭進行了分析,考察了CaO脫氧劑的熱解脫氧反應路徑,研究CaO對藻類生物質(zhì)熱解脫氧作用的實質(zhì)。結(jié)果表明,添加CaO降低了油品的含水率及含氧率,油品質(zhì)量得到明顯提高。CaO在熱解脫氧過程中發(fā)揮了催化—反應的雙重作用,CaO在熱解脫氧過程中存在兩種反應路徑:一是通過Ca(OH)2的形式固定熱解產(chǎn)物的水分子或羥基基團,降低熱解產(chǎn)物的含水率;二是低溫段形成有機鈣鹽,隨溫度的升高生成CaCO3,實現(xiàn)熱解脫氧。最后,利用管式電阻爐內(nèi)考察不同催化劑(HZSM-5、ZnCl2、H3PO4、Cu基載氧體)對小球藻多糖熱解產(chǎn)物的影響,并重點考察了ZnCl2添加比例及催化溫度對熱解含氧化合物的影響。結(jié)果表明,催化劑的加入能選擇性調(diào)控生物質(zhì)熱解產(chǎn)物的種類和含量,而ZnCl2的添加可以作為定向調(diào)控糠醛含量的有效途徑。糠醛的相對含量隨ZnCl2添加比例的增大而增加,隨熱解溫度的增大先增加后減小,實驗表明最適條件:500°C,ZnCl2添加量為18/100,液相收率為47%,糠醛的相對含量達到76.51%。
[Abstract]:In this paper , the effects of pyrolysis temperature ( 300 擄 C , 400 擄 C , 500 擄 C , 600 擄 C ) on the yield and oxygen content of polysaccharides were studied . The effects of ZnCl 2 , H _ 3PO _ 4 and Cu - based oxygen carrier on the pyrolysis products of Chlorella polysaccharide were studied . The effects of the addition ratio and the catalytic temperature on the pyrolysis of oxygen - containing compounds were investigated . The results showed that the addition of ZnCl _ 2 could selectively control the species and content of the biomass pyrolysis products . The relative content of furfural increased with the increase of the adding proportion of ZnCl _ 2 . The experimental results showed that the optimum conditions were 500 擄 C , 18 / 100 for ZnCI2 , 47 % for liquid phase and 76.51 % for furfural .

【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE667

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