【摘要】：隨著能源短缺、環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重,尋求新的可再生的清潔能源成為當(dāng)前緊迫的研究課題。在這樣的背景之下,生物質(zhì)能的研究與利用受到各國學(xué)者的廣泛關(guān)注,其中生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化最快捷有效的途徑,然而生物質(zhì)在熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中所產(chǎn)生的焦油處理問題一直是制約該技術(shù)發(fā)展的主要瓶頸。本文對(duì)生物質(zhì)焦油的熱裂解特性進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容和成果如下: 生物質(zhì)熱解實(shí)驗(yàn)選用鋸末為原料,從原料的元素分析和工業(yè)分析看出鋸末中主要元素為C和O,有少量的H和N;鋸末的揮發(fā)分含量較高,固定碳的含量相對(duì)較低,而水分和灰分的含量相對(duì)更低。研究了反應(yīng)溫度對(duì)焦油產(chǎn)量和化學(xué)成分的影響規(guī)律,研究結(jié)果表明熱解溫度為500℃時(shí),生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的焦油量最大,溫度過高或過低都有利于焦油的減少。焦油中碳?xì)浠衔锏某煞种饕欠枷銦N和少量的脂肪烴,含氧化合物主要是苯酚及其烷基衍生物,含氮化合物主要是吡啶、吡咯及其烷基衍生物等雜環(huán)化合物。 采用鋸末在熱解溫度為500℃,氮?dú)饬魉贋?00 mL/min,固相停留時(shí)間為10 min條件下快速熱解得到的焦油為原料,在氮?dú)鈿夥障潞脱鯕鈿夥障聦?duì)焦油的熱解特性和燃燒特性進(jìn)行了分析討論。結(jié)果顯示生物質(zhì)焦油的熱解特性表現(xiàn)為一個(gè)總的寬峰,前半部分失重較快,后半部分失重較慢,熱解過程總體可分為兩部分;生物質(zhì)焦油的燃燒特性表現(xiàn)出兩個(gè)峰,第一個(gè)峰較寬,第二個(gè)峰較尖,燃燒過程可分為三部分。通過對(duì)焦油的熱解機(jī)制分析可以發(fā)現(xiàn)焦油熱解30 s和2 min后剩余物中主要為酚類物質(zhì),另有少量脂肪烴類物質(zhì),而反應(yīng)2 min后大部分物質(zhì)已參與反應(yīng)。 為了更進(jìn)一步了解焦油的裂解特性,分別在氮?dú)�、水蒸氣、二氧化碳三種氣氛下研究了固相停留時(shí)間、載氣流量和反應(yīng)溫度對(duì)焦油的裂解特性影響。通過比較在三種氣氛條件下的焦油裂解反應(yīng)發(fā)現(xiàn),溫度的上升和水蒸汽的加入明顯促進(jìn)了焦油的裂解,而二氧化碳濃度過高則對(duì)生物質(zhì)焦油的裂解產(chǎn)生了較為明顯的抑制作用。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TK6

【引證文獻(xiàn)】

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1 李倩;劉石明;成功;齊方杰;蔡海燕;;La_(0.5)Ca_(0.5)Ni_(0.5)Fe_(0.5)O_3催化劑的制備及其對(duì)生物質(zhì)熱解特性的影響[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2012年08期

本文編號(hào)：2775177