含油微藻熱裂解機理與工藝條件研究
發(fā)布時間:2020-12-28 20:55
本文利用熱重分析技術(shù)和其他分析手段從對幾種常見微藻生物質(zhì)與含油微藻;锏臒峤馓匦院Y選開始,探究微藻類生物質(zhì)的普遍熱解特性,從中篩查適合熱解液化制生物油的微藻種類。采用模型化合物考察了微藻生物質(zhì)內(nèi)三大主要組分的熱解特性,研究結(jié)果可對任意組分配比的微藻生物質(zhì)熱解特性理論上做出預(yù)測,從而取代大量實驗,具有很大的現(xiàn)實意義。以選出的小球藻和含油微藻為研究樣品,詳細(xì)探究了他們的熱解機理和動力學(xué),并重點對比了兩者不同組分含量所造成的影響。依據(jù)前面研究內(nèi)容,用管式爐反應(yīng)器對小球藻和含油微藻考察了實驗條件對熱解反應(yīng)的影響,對所得生物油組分做了分析,并對樣品原樣和殘?zhí)康淖兓隽思t外分析。從熱解機理與工藝條件上對微藻生物質(zhì)熱解做出了系統(tǒng)研究。所得的主要結(jié)論如下:1、微藻生物質(zhì)原料中含有大量揮發(fā)分,熱解過程可以分為干燥失水、劇烈失重、緩慢炭化三個階段,揮發(fā)分初始析出溫度和熱解溫度低于木質(zhì)生物質(zhì),主要是由于兩類生物質(zhì)主要組分的差別而造成;小球藻、微擬球藻、螺旋藻和含油微藻;锼姆N原料中,含油微藻和小球藻的熱解特性突出;微藻生物質(zhì)熱解潛力高于木質(zhì)生物質(zhì);含油微藻的熱解失重率最大值所對應(yīng)溫度高于普通微藻,4種微...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
前言
1 綜述
1.1 生物質(zhì)(Biomass)
1.1.1 生物質(zhì)分類
1.1.2 生物質(zhì)能的特點
1.1.3 生物質(zhì)開發(fā)利用的重要性
1.2 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)
1.2.1 物理轉(zhuǎn)化技術(shù)
1.2.2 熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)
1.2.3 生物化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)
1.3 新型能源生物質(zhì)微藻
1.3.1 能源生物質(zhì)-微藻
1.3.2 含油微藻生物質(zhì)的特點及開發(fā)意義
1.3.3 我國利用藻類生物質(zhì)的優(yōu)勢
1.4 生物質(zhì)熱解技術(shù)
1.4.1 生物質(zhì)熱解概念
1.4.2 生物質(zhì)熱解過程與機理
1.4.3 生物質(zhì)熱解過程的影響因素
1.5 熱重分析技術(shù)
1.5.1 熱重分析儀及原理
1.5.2 熱重分析法及影響因素
1.6 本文研究目的與主要任務(wù)
1.6.1 研究目的
1.6.2 主要任務(wù)
2 含油微藻熱化學(xué)性質(zhì)篩選
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗方法
2.2.3 實驗儀器與參數(shù)
2.3 實驗結(jié)果與討論
2.3.1 原料特性分析結(jié)果
2.3.2 生物質(zhì)熱解特性結(jié)果與分析
2.4 本章小結(jié)
3 含油微藻各組分熱裂解特性
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 實驗儀器與方法
3.2.3 實驗參數(shù)
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 三大組分熱解過程及特性分析
3.3.2 生物質(zhì)組成及升溫速率對三大組分熱解過程的影響
3.3.3 熱解機理函數(shù)及動力學(xué)參數(shù)的計算
3.4 本章小結(jié)
4 微藻生物質(zhì)熱裂解動力學(xué)實驗研究
4.1 引言
4.2 實驗原料、設(shè)備及方法
4.3 實驗結(jié)果及分析
4.3.1 生物質(zhì)熱解特性及升溫速率和組成的影響
4.3.2 熱解機理函數(shù)及動力學(xué)參數(shù)的計算
4.3.3 熱解過程紅外譜圖分析
4.4 本章小結(jié)
5 微藻生物質(zhì)熱裂解實驗
5.1 前言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗原料
5.2.2 實驗裝置
5.2.3 實驗步驟與參數(shù)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 溫度對熱解產(chǎn)物分布的影響
5.3.2 時間對熱解產(chǎn)物分布的影響
5.3.3 生物油的GC-MS分析
5.3.4 原樣和殘?zhí)考t外分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用熱重-紅外聯(lián)用對生物質(zhì)熱解特性研究[J]. 吳建霞,武成利,李寒旭,呂盼,葛登云. 應(yīng)用化工. 2015(02)
[2]竹材熱解動力學(xué)特性分析[J]. 董慶,張書平,張理,熊源泉. 過程工程學(xué)報. 2015(01)
[3]秸稈類生物質(zhì)熱解的熱重-紅外聯(lián)用分析[J]. 侯靜文,王瑞斌,孟梁,羅啟仕,華誠. 實驗室研究與探索. 2015(02)
[4]玉米芯的熱解特性及氣相產(chǎn)物的釋放規(guī)律[J]. 姚錫文,許開立. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(03)
[5]Coats-Redfern積分法研究生物質(zhì)與煤單獨熱解和共熱解動力學(xué)特性[J]. 孫云娟,蔣劍春,王燕杰,應(yīng)浩,戴偉娣,許樂. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2014(05)
[6]反應(yīng)溫度和停留時間對纖維素水熱解產(chǎn)物理化特性的影響[J]. 高英,陳漢平,袁巧霞,王賢華,楊海平,吳可,曹洪亮. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2014(17)
[7]水華藍(lán)藻熱解特性及熱解動力學(xué)研究[J]. 成功,鄭洋,莫鳳鸞,林靜. 可再生能源. 2014(06)
[8]基于熱重分析的油菜秸稈熱解特性研究[J]. 廖洲,薛勇,蔣東燕,張義烽. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2014(02)
[9]玉米秸稈熱解特性的實驗研究及動力學(xué)分析[J]. 惠世恩,梁凌,范慶偉,劉長春,陳志良,荊強征. 熱力發(fā)電. 2014(04)
[10]等轉(zhuǎn)化率法對生物質(zhì)熱解動力學(xué)的研究[J]. 張海濤,于慶波,秦勤,謝華清. 熱力發(fā)電. 2014(01)
博士論文
[1]玉米稈及其主要組分的熱解規(guī)律與生物油特征組分的定量分析[D]. 呂高金.華南理工大學(xué) 2012
[2]海藻生物質(zhì)熱解與燃燒的試驗與機理研究[D]. 王爽.上海交通大學(xué) 2010
[3]生物質(zhì)催化熱解和氣化的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 李建芬.華中科技大學(xué) 2007
[4]生物質(zhì)熱裂解機理試驗研究[D]. 譚洪.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]普通小球藻和鹽生杜氏藻的快速熱解特性研究[D]. 黃永福.華中科技大學(xué) 2013
[2]藻類快速高效熱解的實驗研究與分析[D]. 李俊飛.天津大學(xué) 2010
本文編號:2944390
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
前言
1 綜述
1.1 生物質(zhì)(Biomass)
1.1.1 生物質(zhì)分類
1.1.2 生物質(zhì)能的特點
1.1.3 生物質(zhì)開發(fā)利用的重要性
1.2 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)
1.2.1 物理轉(zhuǎn)化技術(shù)
1.2.2 熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)
1.2.3 生物化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)
1.3 新型能源生物質(zhì)微藻
1.3.1 能源生物質(zhì)-微藻
1.3.2 含油微藻生物質(zhì)的特點及開發(fā)意義
1.3.3 我國利用藻類生物質(zhì)的優(yōu)勢
1.4 生物質(zhì)熱解技術(shù)
1.4.1 生物質(zhì)熱解概念
1.4.2 生物質(zhì)熱解過程與機理
1.4.3 生物質(zhì)熱解過程的影響因素
1.5 熱重分析技術(shù)
1.5.1 熱重分析儀及原理
1.5.2 熱重分析法及影響因素
1.6 本文研究目的與主要任務(wù)
1.6.1 研究目的
1.6.2 主要任務(wù)
2 含油微藻熱化學(xué)性質(zhì)篩選
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗方法
2.2.3 實驗儀器與參數(shù)
2.3 實驗結(jié)果與討論
2.3.1 原料特性分析結(jié)果
2.3.2 生物質(zhì)熱解特性結(jié)果與分析
2.4 本章小結(jié)
3 含油微藻各組分熱裂解特性
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 實驗儀器與方法
3.2.3 實驗參數(shù)
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 三大組分熱解過程及特性分析
3.3.2 生物質(zhì)組成及升溫速率對三大組分熱解過程的影響
3.3.3 熱解機理函數(shù)及動力學(xué)參數(shù)的計算
3.4 本章小結(jié)
4 微藻生物質(zhì)熱裂解動力學(xué)實驗研究
4.1 引言
4.2 實驗原料、設(shè)備及方法
4.3 實驗結(jié)果及分析
4.3.1 生物質(zhì)熱解特性及升溫速率和組成的影響
4.3.2 熱解機理函數(shù)及動力學(xué)參數(shù)的計算
4.3.3 熱解過程紅外譜圖分析
4.4 本章小結(jié)
5 微藻生物質(zhì)熱裂解實驗
5.1 前言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗原料
5.2.2 實驗裝置
5.2.3 實驗步驟與參數(shù)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 溫度對熱解產(chǎn)物分布的影響
5.3.2 時間對熱解產(chǎn)物分布的影響
5.3.3 生物油的GC-MS分析
5.3.4 原樣和殘?zhí)考t外分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用熱重-紅外聯(lián)用對生物質(zhì)熱解特性研究[J]. 吳建霞,武成利,李寒旭,呂盼,葛登云. 應(yīng)用化工. 2015(02)
[2]竹材熱解動力學(xué)特性分析[J]. 董慶,張書平,張理,熊源泉. 過程工程學(xué)報. 2015(01)
[3]秸稈類生物質(zhì)熱解的熱重-紅外聯(lián)用分析[J]. 侯靜文,王瑞斌,孟梁,羅啟仕,華誠. 實驗室研究與探索. 2015(02)
[4]玉米芯的熱解特性及氣相產(chǎn)物的釋放規(guī)律[J]. 姚錫文,許開立. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(03)
[5]Coats-Redfern積分法研究生物質(zhì)與煤單獨熱解和共熱解動力學(xué)特性[J]. 孫云娟,蔣劍春,王燕杰,應(yīng)浩,戴偉娣,許樂. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2014(05)
[6]反應(yīng)溫度和停留時間對纖維素水熱解產(chǎn)物理化特性的影響[J]. 高英,陳漢平,袁巧霞,王賢華,楊海平,吳可,曹洪亮. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2014(17)
[7]水華藍(lán)藻熱解特性及熱解動力學(xué)研究[J]. 成功,鄭洋,莫鳳鸞,林靜. 可再生能源. 2014(06)
[8]基于熱重分析的油菜秸稈熱解特性研究[J]. 廖洲,薛勇,蔣東燕,張義烽. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2014(02)
[9]玉米秸稈熱解特性的實驗研究及動力學(xué)分析[J]. 惠世恩,梁凌,范慶偉,劉長春,陳志良,荊強征. 熱力發(fā)電. 2014(04)
[10]等轉(zhuǎn)化率法對生物質(zhì)熱解動力學(xué)的研究[J]. 張海濤,于慶波,秦勤,謝華清. 熱力發(fā)電. 2014(01)
博士論文
[1]玉米稈及其主要組分的熱解規(guī)律與生物油特征組分的定量分析[D]. 呂高金.華南理工大學(xué) 2012
[2]海藻生物質(zhì)熱解與燃燒的試驗與機理研究[D]. 王爽.上海交通大學(xué) 2010
[3]生物質(zhì)催化熱解和氣化的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 李建芬.華中科技大學(xué) 2007
[4]生物質(zhì)熱裂解機理試驗研究[D]. 譚洪.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]普通小球藻和鹽生杜氏藻的快速熱解特性研究[D]. 黃永福.華中科技大學(xué) 2013
[2]藻類快速高效熱解的實驗研究與分析[D]. 李俊飛.天津大學(xué) 2010
本文編號:2944390
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