【摘要】：生物質氣化技術幾年來受到了廣泛的關注,而氣化過程中存在氣化溫度過高造成氣化效率低的問題。生物質中低溫氣化是生物質氣化技術未來可持續(xù)發(fā)展的重要發(fā)展方向。將生物質熱解與氣化過程解耦,考察揮發(fā)分對焦炭氣化活性的影響。本文針對生物質熱解條件下,揮發(fā)分與焦炭之間的交互反應對焦炭活性的影響展開研究。在快速熱裂解儀及固定床/流化床實驗系統(tǒng)上分別實現(xiàn)揮發(fā)分與焦炭之間無交互反應以及有交互反應下生物質稻殼熱解實驗。生物質稻殼熱解溫度選擇700℃、750℃、800℃、850℃、900℃。利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP—AES)研究生物質熱解焦炭中的堿金屬/堿土金屬含量。利用傅里葉紅外光譜(FTIR)研究不同條件下稻殼以及熱解焦炭活性官能團結構特性。選擇結構參數(shù)對于生物質及其熱解焦炭結構變化進行半定量分析。研究結果顯示,熱解溫度對焦炭中堿金屬/堿土金屬(AAEM)含量有重要影響。隨著溫度的升高,焦炭中K含量有大幅度減少。而熱解溫度升高,對焦炭中Mg、Ca含量影響較小。隨著溫度的升高,焦炭中Mg、Ca含量逐漸趨于穩(wěn)定。交互反應對于焦炭中堿金屬/堿土金屬含量也有影響。交互反應條件下焦炭中K的賦存量要遠小于無交互反應條件下。然而對于Ca、Mg這類堿土金屬,交互反應對于其在焦炭中的含量影響不大。熱解溫度的升高會導致焦炭表面的活性官能團種類以及含量減少。焦炭的芳香化程度加深。交互反應條件下,焦炭表面的活性官能團種類以及含量較無交互反應下要少。而交互反應對于焦炭表面羧基的影響最為明顯。交互反應使得焦炭中的羧基含量大大減少。對焦炭反應活性進行研究的結果表明,熱解焦炭的活性隨著熱解溫度的升高下降。在低于750℃時,焦炭的反應下降并不明顯。在高于750℃時,活性有明顯下降。交互反應對于焦炭活性有減弱作用,使得交互反應下焦炭的活性要遠遠小于無交互反應下焦炭的活性。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK6
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文量越豐富，焦炭所表現(xiàn)出的反應活性就越高[27-29]。 等[27]的研究認為焦炭中含有—COOH，—COOR、C=O、—OH、團。Lin 等[30]利用 FTIR 對焦炭中的官能團在中低溫下的變化進炭表面官能團或者化學結構的初期變化是由于吸附了揮發(fā)分中的連接鍵發(fā)生斷裂所致（如乙醚等），在 400℃~700℃之間，焦以及側鏈的斷裂導致脂肪族的大規(guī)模的減少。而大量的含氧官晶水合物出現(xiàn)。另外，Liu 等[31]的研究認為，在相同的熱解溫度間是影響生物質焦炭表面面積以及官能團的關鍵因素。并且進能力。同時，焦炭中苯酚以及官能團之間的氫鍵的連接與絡合炭的吸附作用。同時，Liu[31]認為相對于焦炭中堿金屬/堿土金屬性的影響，焦炭的化學結構要起到更大的作用。

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文）。下面對兩種實驗系統(tǒng)進行詳統(tǒng) 的熱裂解儀進行焦炭與揮發(fā)分無進行加熱，既可以快速加熱用于分析。同時，還可以與任意一款行在線分析。

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文，反應環(huán)境達到設定溫度所需，反應環(huán)境溫度降至 300℃所需間均與物料在高溫區(qū)的停留時程對樣品熱解過程的影響。量進行失重分析的儀器采用瑞。該天平最大稱量范圍 81g/22可將外界影響降到最低，平衡約為 4-6mg 稻殼樣品加入熱裂行稱量。計算出樣品熱解前后即為失重率。（詳細計算見第三

【參考文獻】

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1 Chihiro Fushimi;Atsushi Tsutsumi;Masanori Ishizuka;Satoru Matsuda;Hiroyuki Hatano;Yoshizo Suzuki;;High-density circulating fluidized bed gasifier for advanced IGCC/IGFC-Advantages and challenges[J];Particuology;2010年06期

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本文編號：2799468