近年來以生物質(zhì)熱解生物油為原料制取高品位液體燃料引起了各國的極大關(guān)注,然而生物質(zhì)熱解是非常復(fù)雜的物理化學(xué)過程,它的熱裂解行為可以認為是其主要成分（纖維素、半纖維素、木質(zhì)素）熱裂解行為的綜合表現(xiàn)。不同類別的生物質(zhì)具有不同的纖維組成,且每種組分的熱分解速率及路徑存在差異,同時在熱解過程中組分相互之間還存在著交互反應(yīng),進而影響生物質(zhì)的熱解行為及產(chǎn)物分布。因此只有全面掌握生物質(zhì)單個組分的熱分解特性及熱解過程中纖維組分間的交互反應(yīng),才能更好地理解生物質(zhì)的熱解機理并通過產(chǎn)物調(diào)控制備高品位的液體燃料。首先以生物質(zhì)三大纖維組分的模型化合物為原料,在200-9500C范圍內(nèi)的快速熱裂解行為及產(chǎn)物生成機理進行研究。纖維素為生物質(zhì)熱解生物油的主要貢獻者（-69wt.%）,而木質(zhì)素則為生物質(zhì)熱解焦炭的最大貢獻者（-50wt.%）；纖維素、木聚糖及木質(zhì)素?zé)峤馍镉偷闹饕煞址謩e為脫水糖、小分子含氧化合物及酚類化合物。多聚糖熱解CO的生成集中于500-650℃范圍內(nèi),而H2、CH4主要生成與650℃以上的高溫；通過對焦炭結(jié)構(gòu)演變研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)反應(yīng)溫度<500℃時,組分模化物主要發(fā)生的分子內(nèi)、分子問氫鍵的斷裂以... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：170 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 背景
    1.2 生物質(zhì)能及其利用技術(shù)
    1.3 生物質(zhì)纖維組分熱裂解機理研究現(xiàn)狀
    1.4 生物質(zhì)纖維組分的交互作用機理研究
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
2 生物質(zhì)纖維組成的熱分解機理研究
    2.1 引言
    2.2 實驗樣品與方法
    2.3 熱解產(chǎn)物分布特性
    2.4 氣體產(chǎn)物釋放特性
    2.5 液體生物油組成
    2.6 本章小結(jié)
3 生物質(zhì)組分在熱解過程中焦炭結(jié)構(gòu)的演化
    3.1 引言
    3.2 實驗樣品與表征方法
    3.3 熱解焦炭的化學(xué)成分分析
    3.4 熱解焦炭的表面官能團分析
    3.5 熱解焦炭的碳骨架結(jié)構(gòu)分析
    3.6 生物質(zhì)組分的熱分解機理探究
    3.7 本章小結(jié)
4 生物質(zhì)組分氣-氣相交互反應(yīng)機制研究
    4.1 引言
    4.2 實驗樣品及方法
    4.3 纖維素與半纖維素的氣相交互反應(yīng)
    4.4 纖維素與木質(zhì)素的氣相交互反應(yīng)
    4.5 半纖維素與木質(zhì)素的氣相交互反應(yīng)
    4.6 木質(zhì)素對纖維素-半纖維素氣相反應(yīng)的影響
    4.7 半纖維素對纖維素-木質(zhì)素氣相反應(yīng)的影響
    4.8 纖維素對半纖維素-木質(zhì)素氣相反應(yīng)的影響
    4.9 本章小結(jié)
5 生物質(zhì)組分間氣-固相交互反應(yīng)機制研究
    5.1 引言
    5.2 實驗樣品與方法
    5.3 低溫下?lián)]發(fā)分與組分間的氣固交互作用
    5.4 高溫下組分焦炭與揮發(fā)分間的交互作用
    5.5 本章小結(jié)
6 組分交聯(lián)結(jié)構(gòu)對生物質(zhì)熱解的影響
    6.1 引言
    6.2 生物質(zhì)組分分析
    6.3 綜纖維素的交聯(lián)結(jié)構(gòu)對熱解特性的影響
    6.4 不同木質(zhì)素含量對綜纖維素?zé)峤馓匦缘挠绊?br>    6.5 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 本文的創(chuàng)新與特色
    7.3 后續(xù)工作及建議
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于分子動力學(xué)模擬的半纖維素?zé)峤鈾C理研究[J]. 黃金保,童紅,李偉民,伍丹.  熱力發(fā)電. 2013(03)
[2]木質(zhì)素慢速熱解機理[J]. 程輝,余劍,姚梅琴,許光文.  化工學(xué)報. 2013(05)
[3]木質(zhì)素?zé)峤鈾C理的分子動力學(xué)模擬研究[J]. 黃金保,童紅,李偉民,伍丹.  材料導(dǎo)報. 2012(20)
[4]Experimental Researches on Milled Wood Lignin Pyrolysis Based on Analysis of Bio-oil[J]. GUO Xiu-juan, WANG Shu-rong*, WANG Kai-ge and LUO Zhong-yang State Key Laboratory of Clean Energy Utilization, Zhejiang University, Hangzhou 310027, P. R. China.  Chemical Research in Chinese Universities. 2011(03)
[5]溫度對生物質(zhì)固定床熱解影響的研究[J]. 楊海平,陳漢平,晏蓉,王賢華,張世紅,鄭楚光.  太陽能學(xué)報. 2007(10)
[6]木聚糖快速熱解試驗研究[J]. 王樹榮,譚洪,駱仲泱,王樂,岑可法.  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2006(03)
[7]生物質(zhì)三組分熱裂解行為的對比研究[J]. 譚洪,王樹榮,駱仲泱,岑可法.  燃料化學(xué)學(xué)報. 2006(01)

博士論文
[1]纖維素快速熱解機理的分子模擬研究[D]. 黃金保.重慶大學(xué) 2010



本文編號：3014488