利用木屑、秸稈等木質(zhì)纖維素原料熱解轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能和生物基產(chǎn)品是生物煉制研究的發(fā)展方向。生物預(yù)處理能通過改性木質(zhì)纖維素促進生物質(zhì)熱解,但改性木質(zhì)纖維素的熱解性質(zhì)和熱解動力學(xué)特征尚不清楚。本文在研究白腐菌Echinodontium taxodii 2538生物預(yù)處理對毛竹熱解性質(zhì)影響的基礎(chǔ)上,擬通過酶-溫和酸解木質(zhì)素(EMAL)的熱解參數(shù)來修飾平行三組分模型,并將該修飾模型應(yīng)用于白腐菌Pleurotus sp.CCD3改性麥稈木質(zhì)纖維素?zé)峤鈩恿W(xué)的研究,旨在系統(tǒng)闡明生物改性木質(zhì)纖維素的熱解動力學(xué)及預(yù)處理的影響機理。主要研究結(jié)論如下:1.利用熱重分析研究了白腐菌Echinodontium taxodii 2538預(yù)處理對毛竹熱解性質(zhì)的影響。結(jié)果表明,白腐菌E.taxodii 2538能選擇性降解和改性毛竹木質(zhì)素組分,并降低毛竹提取物組分對熱解的負面影響,從而有效促進毛竹熱解。利用傳統(tǒng)平行三組分模型分析表明,預(yù)處理后毛竹木質(zhì)纖維素最大熱解速率的提升與木質(zhì)素、半纖維素組分活化能的降低及纖維素組分的富集有關(guān)。2.利用酶-溫和酸解法提取獲得毛竹木質(zhì)素,基于EMAL的熱解動力學(xué)分析,建立了一個修飾平行三組分模型。通過新模型分析發(fā)現(xiàn),白腐菌E.taxodii 2538在預(yù)處理過程中將毛竹木質(zhì)素中高活化能的難降解組分改性為低活化能的易降解組分,并通過去木質(zhì)化提高毛竹纖維素組分含量,從而使熱解更容易。與傳統(tǒng)平行三組分模型相比,修飾平行三組分模型能更準確地預(yù)測生物預(yù)處理過程中去木質(zhì)化程度,反映木質(zhì)纖維素?zé)峤獾恼鎸嵰?guī)律。3.進一步采用修飾平行三組分模型研究預(yù)處理條件對Pleurotus sp.CCD3改性麥稈木質(zhì)纖維素?zé)峤鈩恿W(xué)的影響。結(jié)果證明該模型具有廣泛適用性。動力學(xué)分析表明,白腐菌Pleurotus sp.CCD3也可以通過改性木質(zhì)素及富集纖維素來增強麥稈木質(zhì)纖維素的熱解,而預(yù)處理過程中添加Mn2+能進一步促進麥稈的去木質(zhì)化和木質(zhì)素改性,從而增強木質(zhì)纖維素的熱解效率。本文首次建立的修飾平行三組分模型能夠更加真實地反映木質(zhì)纖維素?zé)峤獾囊?guī)律,系統(tǒng)闡明白腐菌改性木質(zhì)纖維素的熱解性質(zhì)和動力學(xué)特征,可為生物預(yù)處理在生物質(zhì)熱解中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TK6
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 生物質(zhì)熱解技術(shù)
    1.2 預(yù)處理在生物質(zhì)熱解中的應(yīng)用
    1.3 生物質(zhì)熱解動力學(xué)研究
    1.4 課題思路、研究路線及內(nèi)容
2 生物改性毛竹木質(zhì)纖維素的熱重分析
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 本章小結(jié)
3 生物改性毛竹木質(zhì)纖維素的熱解動力學(xué)模型研究
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
4 生物改性麥稈木質(zhì)纖維素的熱解動力學(xué)模型研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 本研究的創(chuàng)新點
    5.3 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文

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