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微藻與鋸末的共熱解特性及動(dòng)力學(xué)分析

發(fā)布時(shí)間:2020-12-08 05:50
  藻類具有諸多優(yōu)點(diǎn),因而熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)在藻類處理中已經(jīng)應(yīng)用的很廣泛,而藻類與其它物質(zhì)的共熱解也成為一個(gè)重要的研究課題。本文基于微藻清潔能源技術(shù),對(duì)小球藻和松木鋸末共熱解特性、共熱解時(shí)兩者之間的相互作用以及小球藻成膜實(shí)驗(yàn)的最佳培養(yǎng)時(shí)間(也即共熱解最佳原料配比)展開(kāi)研究,意在解決小球藻和松木鋸末的混合物是否可以用快速熱解液化技術(shù)進(jìn)行熱化學(xué)方法的轉(zhuǎn)化利用這一問(wèn)題。首先對(duì)小球藻和松木鋸末原樣分別進(jìn)行元素分析、工業(yè)分析。利用熱重分析儀對(duì)小球藻、松木鋸末進(jìn)行在三種線性升溫速率條件下的熱重實(shí)驗(yàn),得到反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、TG、DTG曲線,分析了小球藻和松木鋸末單獨(dú)熱解的特性。然后將小球藻和松木鋸末按比例摻混得到混合物M,在三種線性升溫速率條件下對(duì)混合物M進(jìn)行熱重實(shí)驗(yàn),分析了在不同熱解階段兩者之間的相互作用。此外,還考察了小球藻和松木鋸末的混合比例(培養(yǎng)天數(shù))以及升溫速率對(duì)兩者之間相互作用的影響,并引入一個(gè)值CPI評(píng)價(jià)小球藻、松木鋸末以及混合物M的熱解劇烈程度。結(jié)果表明小球藻成膜實(shí)驗(yàn)的最佳培養(yǎng)時(shí)間為12天,但是小球藻和松木鋸末在不同升溫速率下共熱解時(shí)兩者之間主要存在相互抑制的作用,且升溫速率越高,相互抑制作用越強(qiáng)... 

【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

微藻與鋸末的共熱解特性及動(dòng)力學(xué)分析


圖1-1平板光反應(yīng)生物膜效果圖

效果圖,液化裝置,快速熱解


的培養(yǎng)液(如廢水),在光照條件下,微藻吸收培養(yǎng)液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生長(zhǎng)形成藻類生??物膜,當(dāng)其達(dá)到一定厚度或面積密度后從負(fù)載材料上收集生物量。微藻生物膜反應(yīng)器??效果圖如下圖1-1所示。??該技術(shù)無(wú)需后續(xù)繁雜的濃縮工藝,藻體通過(guò)附著在底物填料上而得以被濃縮,一??般通過(guò)刮除的方式收獲附著的藻體生物質(zhì),所獲得的生物質(zhì)其干物質(zhì)含量與懸浮培??養(yǎng)最終所得產(chǎn)品相當(dāng)。藻類生物膜附著生長(zhǎng)技術(shù)其還具有節(jié)水、節(jié)能、產(chǎn)量高等特點(diǎn),??降低了藻類生產(chǎn)過(guò)程中的成本,提高藻類生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟(jì)性。使大規(guī)模工業(yè)化種植藻??類生產(chǎn)生物油成為可能。??1:3?a??廢棄培養(yǎng)t?\?t??隔離篩網(wǎng)?\?\?__?2?/?5??1?I?I?I?I?I?I?1111^?I?t?I?f?I?I?u?^?^??進(jìn)液三角斜面:.......?M?|i?I」L?1?2.液概應(yīng)f??Wim?r\?H??]?U^\l?圉fF7!圉?^?.?5,進(jìn)_桿??y\?A?ttand?v?6.冷凝雜??D?/z1。邏??燸動(dòng)泵/;???\?1?>f|/////?f\?’10■氛氣載氣瓶??平板光生物膜反應(yīng)器效果圖?’I?LJ?nAtoatit????7??圖1-1平板光反應(yīng)生物膜效果圖?圖1-2快速熱解液化裝置??培養(yǎng)得到的藻經(jīng)破碎以后的藻粉被快速加熱升溫而發(fā)生熱解反應(yīng)生成焦油蒸汽,??并在其發(fā)生二次裂解之前將其迅速冷凝以獲得高產(chǎn)量的生物油。目前應(yīng)用較多的快??速熱解液化裝置如上圖1-2所示。??1.4本文研究?jī)?nèi)容??本文基于微藻清潔能源技術(shù),針對(duì)其中存在的一些問(wèn)題展開(kāi)研宄。鋸末作為微藻??生物膜的載體材料進(jìn)行微藻成膜實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)微藻生物質(zhì)

熱分析儀


2為測(cè)試結(jié)果。??熱重實(shí)驗(yàn)采用的是華中科技大學(xué)煤燃燒國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的熱重分析儀。熱重分??析儀的實(shí)物圖如下圖2-2所示:???sij??r??圖2-2?TG/DTA同步熱分析儀??每次。保埃恚鐦悠分劣跓嶂胤治鰞x內(nèi),首先以20°C/min的加熱速率預(yù)熱至105°C,??并保持lOmin,去除其中的自由水。隨后分別以10°C/min、20°C/min、40°C/min的線??性升溫速率從105°C加熱直至900°C。同時(shí)通入高純度氮?dú),作為熱解反?yīng)的載氣,??氣體流量為80ml/min。經(jīng)過(guò)在同等條件下的三輪實(shí)驗(yàn),使得實(shí)驗(yàn)誤差低于3%。??2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析??2.3.1元素分析及工業(yè)分析結(jié)果??表2-1小球藻和松木鋸末的元素分析??C(°/〇)?H(%)?0(%)?N(%)?S(°/〇)?H/C(°/〇)?N/C(%)?0/G(%)??松木鋸末?47.94?6.24?45.56?0.15?0.12?1.56?0.00?0.71??小球藻?40.01?5.83?45.75?7.9


本文編號(hào):2904571

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