【摘要】：我國生物質(zhì)能儲量豐富,且分布廣泛,是十分重要的可再生能源,在我國未來能源供應(yīng)中占據(jù)重要位置。因此合理開發(fā)利用生物質(zhì)能意義重大。本論文利用熱重分析儀(TGA)對纖維素類和藻類生物質(zhì)即花生殼、松針、玉米芯和小球藻的熱解特性進(jìn)行分析。采用FWO和KAS兩種方法對生物質(zhì)熱解動力學(xué)進(jìn)行估算。同時(shí)利用固定床反應(yīng)器對四種生物質(zhì)樣品進(jìn)行固定床熱解實(shí)驗(yàn),分析不同熱解溫度及生物質(zhì)種類對熱解產(chǎn)物的產(chǎn)率及其組分含量的影響。并分別采用紅外光譜儀(FT-IR)、氣相色譜儀(GC)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)對熱解固體產(chǎn)物半焦、氣體產(chǎn)物和生物質(zhì)油進(jìn)行檢測與分析。生物質(zhì)樣品的熱解過程可以分為三個(gè)階段：水分析出階段、揮發(fā)分析出階段和炭化階段。四種生物質(zhì)中表征生物質(zhì)揮發(fā)分釋放難易程度的綜合特性指數(shù)D值的大小順序?yàn)椋夯ㄉ鷼に舍樞∏蛟逵衩仔�。可�?花生殼的熱穩(wěn)定性較低,揮發(fā)分析出特性較好。隨著升溫速率p的提高,熱解區(qū)間及最大失重速率對應(yīng)溫度(T2)向高溫區(qū)移動,最大失重速率(dw/dt)max增大,DTG曲線峰值區(qū)間變寬。四種生物質(zhì)的熱解活化能平均值在211.09-291.19 KJ/mol。固定床熱解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著熱解溫度的升高,氣體產(chǎn)率逐漸增加,半焦產(chǎn)率逐漸減小,生物質(zhì)油產(chǎn)率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,可見熱解溫度對生物質(zhì)的熱解產(chǎn)物分布影響很大。在低溫?zé)峤怆A段,CO2是熱解氣體中的主要成分�；ㄉ鷼ず陀衩仔緹峤鈿怏w產(chǎn)物中CO產(chǎn)率都隨著熱解溫度的升高而逐漸降低,CH4產(chǎn)率逐漸增加。松針熱解時(shí)CO產(chǎn)率在600-C達(dá)到最大值而小球藻在熱解過程中CO產(chǎn)率相對穩(wěn)定。四種樣品在熱解過程中H2的產(chǎn)率均隨熱解溫度的升高而迅速增加。本論文將生物質(zhì)油的組成分為烴類、酸類、醇類、醛酮類、PAHs、苯及其衍生物、酚類及其衍生物、含氧稠環(huán)、含氮化合物和其他共十類�；ㄉ鷼ず陀衩仔镜臒峤馍镔|(zhì)油中含氧化合物含量比較高,小球藻熱解生物質(zhì)油中含氮化合物含量最高。四種熱解生物質(zhì)油中醇類物質(zhì)的含量都隨著溫度的升高而降低。芳香族化合物的含量隨著熱解溫度的升高出現(xiàn)先增加后減少的趨勢。PAHs的含量在熱解溫度高于700℃時(shí)快速增加。不同官能團(tuán)在半焦中的含量都隨熱解溫度的升高而逐漸降低。半焦中稠環(huán)結(jié)構(gòu)的形成主要集中在500℃-600℃。
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK6

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本文編號：2707932