【摘要】：本研究選取六種陸地生物質(zhì)(杉木、松木、棉稈、麥稈、稻殼和梨葉)為實(shí)驗(yàn)原料,利用熱重分析儀在氮?dú)鈿夥障聦?duì)其熱解行為進(jìn)行了研究,主要考察了升溫速率以及六種無(wú)機(jī)添加劑(NaOH、Na2CO3、Na2SiO3、NaCl、TiO2和HZSM-5)對(duì)三種典型木質(zhì)纖維素類(lèi)生物質(zhì)(杉木、松木、棉稈)熱解行為的影響。結(jié)果表明隨著升溫速率的增加,熱解溫區(qū)和最大失重速率對(duì)應(yīng)的溫度有上升趨勢(shì),而最大熱解速率有所降低；四種鈉鹽化合物均使反應(yīng)向低溫區(qū)偏移,堿性越強(qiáng),初始熱解溫度和最大失重速率對(duì)應(yīng)的溫度越低,且NaOH、Na2CO3和Na2SiO3等三種堿性化合物顯著降低了生物質(zhì)的最大失重速率,促進(jìn)了熱解過(guò)程的放熱效應(yīng)。 利用可視化程序語(yǔ)言Visual Basic 6.0開(kāi)發(fā)了《熱分析動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件》,相比較傳統(tǒng)手工計(jì)算方法,使用該軟件操作簡(jiǎn)單,可有效避免計(jì)算出錯(cuò),大大提高工作效率,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。本文選取軟件中FWO法、Popescu法兩種經(jīng)典方法對(duì)熱分析結(jié)果進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算,求取整體熱解動(dòng)力學(xué)參數(shù)及確定最佳機(jī)理函數(shù),結(jié)果顯示兩種方法計(jì)算的活化能基本一致,隨著轉(zhuǎn)化率的增加,活化能呈增大趨勢(shì)。 通過(guò)分析生物質(zhì)熱解機(jī)理建立多組分熱解動(dòng)力學(xué)模型,采用非線性最小平方擬合方法模擬求解生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)三組分參數(shù),發(fā)現(xiàn)升溫速率對(duì)其熱解活化能幾乎不產(chǎn)生影響,可見(jiàn)在所研究的升溫速率范圍內(nèi),熱解機(jī)理沒(méi)有發(fā)生變化。用該模型對(duì)不同添加劑浸漬的杉木、松木和棉稈熱分析數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合結(jié)果表明,堿性添加劑的存在使得半纖維素和纖維素?zé)峤饣罨芙档?中性添加劑NaCl對(duì)半纖維素和纖維素?zé)峤饣罨軟](méi)有明顯改變,而表面酸性添加劑(TiO2、HZSM-5)使得兩者熱解活化能略有增大,所有添加劑的加入對(duì)木質(zhì)素的熱解活化能沒(méi)有發(fā)生顯著變化。研究發(fā)現(xiàn)用該模型計(jì)算木質(zhì)纖維素類(lèi)生物質(zhì)的熱解動(dòng)力學(xué)參數(shù)比整體熱解動(dòng)力學(xué)模型更為合理。
【圖文】：

安徽理l一大學(xué)碩十論文體轉(zhuǎn)化方法如圖1所示。{生物瀏l化學(xué)轉(zhuǎn)物轉(zhuǎn)換生l阮以舊士閉瓜!汽」回園圈囚圈土﨎川釗圖工洲l園川叫熱熱化學(xué)轉(zhuǎn)換 換 換換換換酉酉酉酉酉酉酉酉酉酉酉酉 酉酉旨旨交交交交交交 交交交交交交 交交交交 交交 交液液化 化 化氣化 化 化熱解解 解換 換間間接 接 接之火 火 液液化 化 化成 成 簡(jiǎn)簡(jiǎn)簡(jiǎn)簡(jiǎn)燃燃燃化 化化乙 乙乙甲甲 甲氫氫氫水水 水甲甲 甲木木木水水水木木木木木 木木木壓壓壓壓料料料工 工工醇 醇醇醇醇 醇?xì)鈿鈿饷好?煤醉醉 醉炭炭炭煤煤煤住住住燃燃 燃生生放放放放油油油產(chǎn) 產(chǎn)產(chǎn) 產(chǎn)產(chǎn) 產(chǎn) 產(chǎn) 產(chǎn)產(chǎn)氣氣 氣 氣 氣 氣氣氣氣氣油油油料料 料物物氣氣氣氣 氣氣門(mén) 門(mén)門(mén) 門(mén)門(mén) 門(mén) 門(mén) 門(mén)門(mén) 門(mén) 門(mén) 門(mén) 門(mén) 門(mén)門(mén) 門(mén)門(mén) 門(mén)門(mén)油油 油柴柴日 日日 日日日口口口 口口 口 口 口口 口 口 口 口 口口 口口 口口 口 口油油命漏堿圖圖1生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化技術(shù)及利用途徑 F19.1ConversionteehnologyandutilizationPathwayofbiomass.2生物質(zhì)熱解技術(shù)研究2.1熱解技術(shù)生物質(zhì)熱解技術(shù)作為生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化利用領(lǐng)域中的前沿技術(shù)，日益受到人們的普遍關(guān)注。生物質(zhì)熱裂解是指生物質(zhì)在完全缺氧或有限氧供給的條件下，生成液態(tài)產(chǎn)物(生物油)、氣態(tài)烴(可燃?xì)?和固體(焦炭及一些惰性成分如灰分等)三種產(chǎn)物的過(guò)程，這三種產(chǎn)物的相對(duì)比例在很大程度上取決于熱解方法和反應(yīng)條件15]。根據(jù)能量供給的方式

DTG曲線最平滑，這可能是山于原來(lái)分離的兩個(gè)DTG峰合并成一個(gè)尖而高的峰。2.3.2生物質(zhì)組成對(duì)熱解特性的影響圖3一圖8為六種生物質(zhì)的熱分析曲線。結(jié)合圖2可以看出，杉木的熱解溫區(qū)最高，稻殼的熱解溫區(qū)最低，從表2中數(shù)據(jù)可以想到，生物質(zhì)的熱解溫區(qū)與灰分有關(guān)，即灰分含量越低，熱解溫區(qū)越高，這與生物質(zhì)中礦一物質(zhì)對(duì)’熱解的催化作用有關(guān)，生物質(zhì)的灰分含量高意味著其中含有的礦‘物質(zhì)量多，從而有效降低熱解溫區(qū)_15“]。但是稻殼的熱解不呈現(xiàn)這種規(guī)律，在六種生物質(zhì)中，稻殼的灰分產(chǎn)率最高，熱解最終殘重高達(dá)35%，，DTG曲線顯示其熱解溫區(qū)并不是最低的
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：TK6

【參考文獻(xiàn)】

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3 王鳳e

本文編號(hào)：2645413