木質(zhì)素是儲量僅次于纖維素的生物質(zhì)資源,且每年都以500億噸的速度再生,但因其分子量大、結(jié)構(gòu)復雜,有效利用率不足5%,其余大部分以低值燃料方式簡單處理,造成資源浪費。通過熱裂解方式從木質(zhì)素中獲得小分子芳香族化合物是實現(xiàn)木質(zhì)素資源化利用的有效途徑之一。本論文利用熱分析（TA）和熱分析-紅外／質(zhì)譜（TA-FTIR/MS）聯(lián)用儀、熱裂解-氣相色譜-質(zhì)譜（Py-GC-MS）聯(lián)用儀以及管式爐裂解等手段研究了氣氛、溫度、催化劑等諸多因素對木質(zhì)素熱解產(chǎn)物種類和數(shù)量的影響。TA研究結(jié)果表明木質(zhì)素在無氧條件下升溫至700℃失重率為40-45%,其中在200-500。C范圍內(nèi)失重劇烈,根據(jù)不同升溫速率下熱失重速率的變化情況計算不同來源的木質(zhì)素熱裂解反應活化能均為40kJ·mol-左右。利用TA-FTIR/MS聯(lián)用技術(shù)捕捉到熱分解過程中逸出氣相產(chǎn)物中除了C02和H20之外還存在有機小分子化合物,但由于有機小分子化合物在傳輸過程中出現(xiàn)吸附或分解現(xiàn)象,難于進行熱裂解產(chǎn)物的定性或定量分析。Py-GC-MS聯(lián)用技術(shù)可以對木質(zhì)素的熱裂解產(chǎn)物進行了相對客觀全面的定性定量分析。本文在該裝置上利用冷阱捕集-GC-MS分析技術(shù)... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

經(jīng)典木質(zhì)素分子結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)聯(lián)用系統(tǒng)則是由日本 Frontier Lab 氣相色譜（GC 7890）以及日本 JEOL 的 J元素分析儀，德國 Elementar 公司；GCM式會社。實驗條件法研究木質(zhì)素樣品的熱化學行為。為了研學行為，分別采用高純度氮氣(99.99%)、模氣。為了保證氣相產(chǎn)物能夠及時被帶走，響，載氣流量設定為 50mL/min。左右。溫度范圍隨情況有所變化，一般為室in-1。在進行熱裂解動力學研究中，采用50 Kmin-1等不同升溫速率。

-GC/MS 實驗條件-GC/MS 裝置及典型實驗條件-GC/MS 裝置的關鍵部件是熱裂解裝置(Py)與 GC-MS 分析儀器裝置。如圖 2-2 所示，在不同載氣條件下，將熱裂解產(chǎn)物送入 G同。 Py 裝置為氦氣氣氛，樣品氣化后的產(chǎn)物可直接進入 GC 的色譜，也就是說 Py 和 GC-MS 兩個裝置使用同一種載氣。若 Py 裝了防止色譜柱在有氧條件下發(fā)生氧化，需要更換載氣。處理的的前端用液氮冷阱冷卻，使得裂解產(chǎn)物冷凝而被捕集，然后將載定一段時間后將色譜柱從冷阱中移出，以氦氣為載氣吹入 GC 檢測。


本文編號：3013866