【摘要】：生物質能作為一種資源豐富、清潔且可再生的能源,已得到國內外研究學者的關注。本文針對生物質的熱解特性進行了深入研究,同時,為提高生物質的利用效率,對生物質的熱解半焦進一步加以利用,研究了不同反應條件對生物質熱解半焦的CO2氣化特性的影響。本文主要從以下幾方面開展研究工作:在熱重紅外聯(lián)用儀上進行了生物質的熱解實驗研究,考察了生物質種類、升溫速率及熱解溫度對熱解特性的影響,開展了熱解氣相產物釋放規(guī)律的實驗研究。采用DAEM和F-W-O法對在不同升溫速率下生物質的熱解進行動力學特性分析,獲得熱解動力學參數(shù)。結果表明,生物質的種類、升溫速率及熱解溫度對熱解的影響很大。當升溫速率為20℃/min時,熱解最充分,揮發(fā)分的析出量最多,且松木屑的熱解失重量最大。生物質的熱解產物中輕質氣體主要為CO_2、CO、CH_4和H_2O等小分子氣體,不同熱解階段氣體析出量差別很大,且不同的熱解產物的析出特性由生物質樣品內部官能團的重組、斷裂引起。在熱分析實驗的基礎上,利用FTIR技術及BET法對熱解過程中的焦結構演化行為進行了表征。研究表明,焦樣中的官能團主要以羥基(-OH)吸收峰、脂肪族的C-H及芳香族的C=C、C=O等含氧官能團為主。熱解溫度的升高,半焦碳化程度加深,焦內部芳香結構增加,半焦中各官能團的數(shù)量和種類逐漸減少。同時,熱解過程中不同生物質種類的半焦,其焦中的孔隙結構變化較大。玉米秸稈半焦與松木屑半焦中主要以微孔為主,稻殼半焦以中孔分布較多。不同熱解終溫下其焦樣的比表面積也大不相同。通過對半焦CO_2氣化特性實驗研究,結果表明,不同氣化反應條件對氣化反應活性的影響較大。熱解升溫速率及氣化溫度的提高,均能提高半焦CO_2氣化的總反應速率。
【學位授予單位】：東北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK6

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