【摘要】：熱解液化被認為是最經濟可行的生物質熱化學轉化技術而受到廣泛的研究,然而關于預處理對生物質熱解特性的影響報道不多。本文主要研究了生物及化學預處理對生物質熱解產物分布、液體產物組成等特性的影響及其作用機理。 篩選出大鬼、FW、BP5等三個白腐菌株用于生物預處理,其中大鬼、FW對纖維素降解明顯,而BP5對組分改變較小。同時還采用了稀酸、稀堿等化學方法預處理生物質。 預處理后的生物質用于熱解,并對液體產物進行GC/MS成分分析。結果表明,預處理對生物質熱解轉化率并無顯著影響,但對熱解產物各相分布和熱解液體的組分含量改變明顯。 采用紫外-可見光譜、傅里葉變換紅外光譜以及熱重分析技術研究了不同處理方法對生物質木質纖維素組成、結構以及熱解動力學特性的改變,結果表明:預處理對纖維素、半纖維素的降解是處理后生物質熱解油產率下降的原因,木質素結構的改變可以部分解釋熱解液體產物組分含量的變化。生物預處理使生物質熱解失重率減小,但參與反應的活化能降低,理論上可降低反應能耗。 初步研究了白腐菌BP5對玉米秸稈的生物學作用。通過超濾分離得到了白腐菌BP5分泌的分子量5000u以下的胞外小分子物質,它可能通過Fenton反應參與了木質素的降解。 本文通過對生物和化學預處理的生物質進行熱解實驗,初步探討了預處理對生物質熱解特性的影響,為生物質熱解機理的明晰提供了有價值的參考依據。同時,為預處理用于原位提升熱解油品質的應用打下了基礎。
【圖文】：

菌株 BP5 處理后纖維素、半纖維素含量高，相對應的熱解產物酸、酮、醛類高；同樣，BP5 處理后木質素相對含量最低，熱解液體中苯酚類衍生物的含量卻最低，是對照的 33.96%，是菌株 FW 處理的 17.2%。菌株 FW 正是處理后使生物木質素含量相對上升最大的菌株。但木質纖維素組分含量的改變遠比生物質熱解體產物化合物含量的變化小，可見，單從木質纖維素的組成出發(fā)，并不能對熱解體產物的組成作出全面的解釋。木質素的結構變化可能是引起熱解液體產物含量化重要的原因之一。4.3.2 木質纖維素結構改變對熱解的影響4.3.2.1 電鏡觀察掃描電子顯微鏡主要是利用二次電子信號成像來觀察樣品的表面形態(tài)，即用狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產生各種效應，其中主是樣品的二次電子發(fā)射來對材料的表面微觀結構進行觀察分析。圖 4.1-4.8 為對照白腐菌處理秸稈的電鏡照片。

菌株 BP5 處理后纖維素、半纖維素含量高，相對應的熱解產物酸、酮、醛類高；同樣，BP5 處理后木質素相對含量最低，熱解液體中苯酚類衍生物的含量卻最低，是對照的 33.96%，，是菌株 FW 處理的 17.2%。菌株 FW 正是處理后使生物木質素含量相對上升最大的菌株。但木質纖維素組分含量的改變遠比生物質熱解體產物化合物含量的變化小，可見，單從木質纖維素的組成出發(fā)，并不能對熱解體產物的組成作出全面的解釋。木質素的結構變化可能是引起熱解液體產物含量化重要的原因之一。4.3.2 木質纖維素結構改變對熱解的影響4.3.2.1 電鏡觀察掃描電子顯微鏡主要是利用二次電子信號成像來觀察樣品的表面形態(tài)，即用狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產生各種效應，其中主是樣品的二次電子發(fā)射來對材料的表面微觀結構進行觀察分析。圖 4.1-4.8 為對照白腐菌處理秸稈的電鏡照片。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：S216

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2 ;生物質與煤共熱解技術的研究進展[J];寧波節(jié)能;2011年04期

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本文編號：2628129