【摘要】：在世界能源消費(fèi)榜單中,生物質(zhì)能是全球僅次于三大化石能源,排名第四位的能源。由于其直接或間接地來(lái)源于地球上綠色植物的光合作用,因此,生物質(zhì)能是一種可再生能源,取之不盡、用之不竭。在傳統(tǒng)能源日漸枯竭的背景下,生物質(zhì)能源逐漸成為替代三大化石能源最理想的能源。與此同時(shí),生物質(zhì)熱解技術(shù)是一種廣受青睞的生物質(zhì)處理技術(shù),它可以把將豐富的低品位生物質(zhì)能進(jìn)行轉(zhuǎn)化,變?yōu)楦咂焚|(zhì)化工產(chǎn)品,用于化工生產(chǎn)。加強(qiáng)生物質(zhì)熱解技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用,有利于使豐富的生物質(zhì)能得到充分利用,有利于促進(jìn)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,對(duì)于全球的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。本文選用煙梗作為實(shí)驗(yàn)原料,提出使用熱解炭化技術(shù)處理煙梗,對(duì)煙梗熱解進(jìn)行三方面研究:首先,通過(guò)熱重實(shí)驗(yàn),獲取不同升溫速率下煙梗熱解的TG、DTG、DSC曲線,通過(guò)分析熱重曲線的變化趨勢(shì),計(jì)算綜合特性指數(shù)D,探討煙梗的熱解過(guò)程及升溫速率對(duì)煙梗熱解的影響;選用Coats-Redfern、Flynn-Wall-Ozawa、以及Kissinger三種經(jīng)典的數(shù)學(xué)處理方法從熱重曲線上獲取煙梗熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù),即獲得煙梗熱解過(guò)程的活化能以及指前因子。同時(shí),證明了煙梗熱解過(guò)程中的活化能與指前因子之間仍然是線性互補(bǔ)的,即二者之間存在動(dòng)力學(xué)補(bǔ)償效應(yīng);其次,對(duì)不同工況下的煙梗進(jìn)行了熱解實(shí)驗(yàn),探討了實(shí)驗(yàn)條件(熱解溫度、顆粒粒徑、熱解時(shí)間、N_2吹掃速度、預(yù)處理)對(duì)煙梗焦微觀形貌、微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)、元素遷移等方面的影響,采用SEM和比表面積及孔徑分析來(lái)表征煙梗炭微觀結(jié)構(gòu)的變化,采用EDS和XRD來(lái)表征煙梗炭中元素的遷移情況。實(shí)驗(yàn)表明,熱解溫度越低、粒徑越大、熱解時(shí)間越長(zhǎng),越有利于碳元素的富集,為煙梗熱解炭化技術(shù)的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ);最后,以水蒸氣活化以及NaOH活化煙梗,生產(chǎn)活性炭為例,探討了水蒸氣活化以及NaOH活化的活化機(jī)理,證明了采用蒸汽活化和NaOH活化,有利于煙梗微孔生成,增大比表面積。在研究活化劑用量、活化溫度、活化時(shí)間三個(gè)活化工藝參數(shù)對(duì)煙�；钚蕴康寐室约氨缺砻娣e的影響的基礎(chǔ)上,獲得了煙梗熱解活化的最佳工藝參數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TK6
【圖文】：

圖 2-1 同步熱分析儀原理圖主要技術(shù)參數(shù)如表 2-1。該儀器可同時(shí)測(cè)量實(shí)驗(yàn)樣品在實(shí)的變化，可以同時(shí)進(jìn)行熱重分析和差熱分析。表 2-1 熱重分析儀主要技術(shù)指標(biāo)指標(biāo) 參數(shù)溫度范圍 25~1650℃真空密閉性 10-2mbar最大稱重量 5000mg天平靈敏度 0.1μg熱電偶 鉑或鉑銠(R 型)TG 解析度 0.001℃升溫速率 0.1～50℃/minDSC 解析度 <1μW的主要工作原理是將天平構(gòu)建到了電路中，成為一個(gè)可以。實(shí)驗(yàn)中，程序控溫儀控制溫度，按照一定的升溫速率增

圖 2-4 范式組分分析法流程圖2.6 微觀結(jié)構(gòu)的觀察將需要觀察微觀結(jié)構(gòu)的煙梗炭使用下圖 2-5 所示的 Gatan 公司精密刻蝕鍍膜儀 682 進(jìn)行噴金，用于掃描電鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）樣品的制備和前置處理。該儀器采用離子濺鍍方式可獲得顆粒細(xì)小非晶態(tài)膜，鍍膜精度為納米量級(jí)，且具有鍍膜速度快的特點(diǎn)。圖 2-5 精密刻蝕鍍膜儀 682

圖 2-4 范式組分分析法流程圖察結(jié)構(gòu)的煙梗炭使用下圖 2-5 所示的 G用于掃描電鏡（Scanning Electron Mi該儀器采用離子濺鍍方式可獲得顆粒具有鍍膜速度快的特點(diǎn)。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張里華;含油污泥流化床熱解特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2797820