【摘要】： 生物質(zhì)是地球上最普遍的一種可再生能源資源,它包括林業(yè)生物質(zhì)、能源作物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、城市垃圾和人畜糞便等。在這些可利用的生物質(zhì)能中,微藻有著高光合作用效率、高產(chǎn)量和快速生長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn),因此被認(rèn)為是優(yōu)良的可再生能源。雖然微藻生物質(zhì)由于其高熱值能直接用作固體燃料,但是將其用合理的方式加以轉(zhuǎn)化利用后能更加對(duì)環(huán)境有利。 微藻的工業(yè)成分分析和元素分析,得到微藻熱解的基本性質(zhì),其含碳量較高,熱值跟一般的煤炭相當(dāng),具有很好的燃料潛值,揮發(fā)份比例較高,易被引燃,含氧量較多,易燃燒,燃燒時(shí)可以相對(duì)減少空氣供給。采用熱重分析法測(cè)得了不同升溫速率下TG和DTG曲線,升溫速率對(duì)微藻的揮發(fā)分初析溫度、熱解動(dòng)力學(xué)參數(shù)和熱解特性指數(shù)產(chǎn)生不同程度的影響。隨著升溫速率的增加,相應(yīng)的起始分解溫度、最大失重率以及最大失重速率對(duì)應(yīng)的溫度均有一定程度的提高,其中最大失重速率增加的最為明顯,但是活化能是隨升溫速率的增加而減小。 本文依據(jù)生命周期評(píng)價(jià)的技術(shù)框架的原則,對(duì)微藻甲醇燃料從種植、甲醇制取、運(yùn)輸和終端利用進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。從生命周期清單的敏感性分析可以看出氣體排放物CO2會(huì)隨著微藻產(chǎn)出的增加(減少)而減少(增加),生物質(zhì)微藻對(duì)溫室氣體的減排CO2有著及其重要的作用,需要大力提倡生物質(zhì)能用的利用。微藻的能量轉(zhuǎn)換效率,其產(chǎn)生能量與消耗能量的比值是1.24,說(shuō)明這個(gè)過(guò)程是有利的。主要的能量消耗過(guò)程是微藻培養(yǎng)和處理過(guò)程,若直接使用現(xiàn)有微藻作為原料,將可以使能量效率的值更高。微藻甲醇燃料全生命周期的環(huán)境影響是73.281PET2000,對(duì)環(huán)境的主要影響為光化學(xué)合成。 通過(guò)對(duì)微藻氣化發(fā)電進(jìn)行生命周期評(píng)價(jià),可以發(fā)現(xiàn)資源消耗中煤依然是為主要部分,占98.7%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油的消耗,這是我國(guó)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)決定的,較真實(shí)的反映了我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中煤消耗量占據(jù)主要地位的狀況。微藻類氣化發(fā)電對(duì)環(huán)境影響最大的就是粉塵,其次是溫室氣體導(dǎo)致的全球變暖,酸化以及水體的富營(yíng)養(yǎng)化緊隨其后。 微藻資源利用的局地性影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于全球性影響,而地區(qū)性影響最小,對(duì)環(huán)境的負(fù)作用較小,是一種值得推廣的生物質(zhì)能源。
【圖文】：

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文生物質(zhì)種植生長(zhǎng)生物質(zhì)運(yùn)輸生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用影響評(píng)價(jià)階段實(shí)質(zhì)上是對(duì)清單分析階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行定性或是定量排序的一個(gè)過(guò)程，通過(guò)評(píng)估每一具體環(huán)境交換對(duì)已確定的環(huán)境影響類型的貢獻(xiàn)強(qiáng)度來(lái)解釋清單數(shù)據(jù)。影響評(píng)價(jià)包括四個(gè)技術(shù)步驟[37]，如圖 2.3 表示。

圖 3-2 微藻在不同升溫速率下的熱解失重曲線Fig.3-2 TG curves of microalgae at different heating rate由圖 3-2 和圖 3-3 可知，在一定的升溫速率情況下，隨著溫度的升高，微藻熱為三個(gè)階段：第 1 階段從始溫到 150℃，失重較為微弱，，TG曲線緩慢下降，D現(xiàn)一小峰，失重百分?jǐn)?shù)約為 4%，該階段失重主要是由于自由水分的析出，可藻粉的干燥階段，是吸熱階段；第 2 階段溫度范圍為 150~550℃，這一階段的明顯，是生物質(zhì)熱解的主要階段，TG曲線急劇下降，DTG曲線出現(xiàn)一較大峰度 350℃處失重速率達(dá)到最大值。該階段失重量高達(dá) 50%以上，為藻粉的主要段，蛋白質(zhì)和多糖類有機(jī)大分子大量熱分解，生成揮發(fā)性物質(zhì)和碳；第 3 階950℃，TG曲線緩慢下降，DTG曲線幾乎呈水平狀，失重量趨于平緩比第 2 階，在此階段生物質(zhì)熱解生成部分炭和灰分，這一階段是放熱階段。對(duì)于其他的究表明[43, 44]，在 250 ~500℃發(fā)生的熱解是纖維素、半纖維素及木質(zhì)素等生物質(zhì)成分熱解疊加的結(jié)果。纖維素主要熱分解區(qū)域在 250~500℃，熱解后碳量較少
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TK6

【引證文獻(xiàn)】

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1 劉恒;劉文匯;李玉成;王杰;騰格爾;馬亮幫;;藻類腐殖化模擬中胡敏酸的紅外光譜及熱失重特征變化[J];高校地質(zhì)學(xué)報(bào);2012年04期

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1 劉恒;藍(lán)藻堆肥過(guò)程中有機(jī)質(zhì)變化研究[D];安徽大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2697095