玉米棉花秸稈混合熱解特性研究
發(fā)布時間:2021-04-08 08:43
生物質(zhì)能源具有可再生、無污染、利用方式多元化、能源產(chǎn)品多樣化的特點,開展生物質(zhì)混合熱解規(guī)律的研究對生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,緩解我國能源與環(huán)境壓力具有積極的作用,文章從生物質(zhì)組分分析、熱解反應(yīng)動力學與熱解產(chǎn)物特征三個方面研究了棉花、玉米秸稈混合熱解特性。利用同步熱分析儀考察分析不同混合比例下玉米、棉花秸稈混合熱解特性,通過主要熱解區(qū)間的熱重曲線(TG)、微商熱重曲線(DTG)以及掃描量熱曲線(DSC)的對比分析發(fā)現(xiàn),隨著玉米混合比例的增加,最大失重速率對應(yīng)溫度向高溫區(qū)靠近,同時DTG曲線形成一個尖而窄的失重峰。不同混合比例下TG/DSC曲線波動較小反映棉花、玉米秸稈可以充分混合,混合熱解玉米秸稈主導效應(yīng)明顯,按比例疊加后發(fā)現(xiàn)不同比例混合后其計算失重曲線明顯高于實際失重過程,熱解失重過程與生物質(zhì)混合比例并不是線性關(guān)系,表明棉花、玉米秸稈的混合熱解特性總體上表現(xiàn)為這兩種秸稈共同作用的結(jié)果。動力學計算結(jié)果表明,玉米、棉花秸稈混合物主要溫度區(qū)間的熱解過程可以用二維擴散模型很好地描述,玉米秸稈活化能為54.5KJ/mol,棉花秸稈活化能為83.5KJ/mol,不同混合比例下活化能間于兩者之間,40%...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
DSC技術(shù)原理圖
圖2.3 Design-Expert響應(yīng)面優(yōu)化模塊g 2.3 The response surface optimization module of Design-Expert分析了當前生物質(zhì)與煤混合熱解研究中主要的評價方式,由混合熱解過程中存在協(xié)同作用的判定也存在較大的差異。因分分析、熱解反應(yīng)動力學和熱解產(chǎn)物特征三個方面研究稻稈性。
3.3.1熱解實驗TG/DTG-DSC曲線分析圖3.1為棉花稻稈和玉米稻稈的熱失重(TG)和微分熱重(DTG)曲線,其熱解過程分為千燥階段、失水預(yù)熱解階段、主要熱解階段和炭化階段。以棉花稻稈為例,在當溫度低于15(rC時,主要是失水干燥過程,其化學組分基本未發(fā)生變化,陳森[⑷在纖維素、半纖維素、木質(zhì)素三種組分的研究中認為這一失重現(xiàn)象伴隨著部分半纖維素的分解釋放出少量的CO、CO2以及醋酸。DTG曲線出現(xiàn)第一個小的失重峰,對應(yīng)的DSC曲線形成吸熱峰。當溫度低于22(rC,預(yù)熱解階段為緩慢失重過程,并且伴隨著吸熱過程,這可能是生物質(zhì)稻稈失去自由水和內(nèi)部重組的過程,同時伴隨半纖維素的熱解[45]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]樟木木屑真空熱解工藝的響應(yīng)面法優(yōu)化及生物油組分分析[J]. 樊永勝,蔡憶昔,李小華,俞寧,張蓉仙,尹海云. 林產(chǎn)化學與工業(yè). 2014(06)
[2]Coats-Redfern積分法研究生物質(zhì)與煤單獨熱解和共熱解動力學特性[J]. 孫云娟,蔣劍春,王燕杰,應(yīng)浩,戴偉娣,許樂. 林產(chǎn)化學與工業(yè). 2014(05)
[3]廢棄物生物質(zhì)液化制取生物油的研究進展[J]. 張志劍,李鴻毅,朱軍. 環(huán)境污染與防治. 2014(03)
[4]生物質(zhì)液化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與技術(shù)選擇[J]. 田原宇,喬英云. 中外能源. 2014(02)
[5]基于響應(yīng)面法的生物質(zhì)半焦催化氣化試驗[J]. 杜玉照,肖軍,沈來宏,俞元元,周亞運,呂瀟. 中國電機工程學報. 2014(17)
[6]生物質(zhì)與煤摻燒燃燒特性的實驗研究[J]. 王曉鋼,魯光武,路進升. 可再生能源. 2014(01)
[7]麥稈的熱解特性研究及其動力學分析[J]. 肖卓炳,郭瑞軻,郭滿滿. 化學世界. 2013(12)
[8]4種農(nóng)林生物質(zhì)的熱解特性及動力學研究[J]. 樊永勝,蔡憶昔,李小華,趙衛(wèi)東,俞寧,尹海云. 中國科技論文. 2013(12)
[9]響應(yīng)面法優(yōu)化稻殼微波裂解工藝研究[J]. 王質(zhì)斌,王宇迪,賴志彬,王靜,李麒龍,沈英,Roger Ruan,林向陽. 可再生能源. 2012(11)
[10]生物質(zhì)熱化學轉(zhuǎn)化技術(shù)研究進展[J]. 匡云,段權(quán)鵬,高順. 湖北電力. 2012(03)
博士論文
[1]棉稈直接熱解炭化工藝參數(shù)試驗研究[D]. 楊瑛.華中農(nóng)業(yè)大學 2014
[2]環(huán)境規(guī)制、能源生產(chǎn)力與中國經(jīng)濟增長[D]. 張瑞.重慶大學 2013
[3]生物質(zhì)選擇性熱解液化的研究[D]. 陸強.中國科學技術(shù)大學 2010
碩士論文
[1]生物質(zhì)炭化及其燃料燃燒特性研究[D]. 王永佳.山東大學 2014
[2]生物質(zhì)炭活性炭的制備及其對苯酚廢水吸附的研究[D]. 婁梅生.合肥工業(yè)大學 2013
[3]混合生物質(zhì)灰熔融性與燃燒特性的協(xié)同研究[D]. 孫鵬.山東大學 2012
[4]基于組分分析的生物質(zhì)熱解特性實驗研究[D]. 王蕓.上海交通大學 2012
[5]響應(yīng)面法在生物過程優(yōu)化中的應(yīng)用[D]. 黃新仁.湖南大學 2011
[6]生物質(zhì)混合顆粒燃料熱工特性研究[D]. 趙武子.吉林大學 2010
[7]成型生物質(zhì)炭化及成型炭特性研究[D]. 傅庚福.南京林業(yè)大學 2009
[8]生物質(zhì)與煤混合熱解特性及硫污染物析出特性研究[D]. 尚琳琳.山東大學 2007
[9]生物質(zhì)燃料常溫高壓致密成型技術(shù)及成型機理研究[D]. 回彩娟.北京林業(yè)大學 2006
[10]生物質(zhì)熱解特性及熱解動力學研究[D]. 陳森.南京理工大學 2005
本文編號:3125242
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
DSC技術(shù)原理圖
圖2.3 Design-Expert響應(yīng)面優(yōu)化模塊g 2.3 The response surface optimization module of Design-Expert分析了當前生物質(zhì)與煤混合熱解研究中主要的評價方式,由混合熱解過程中存在協(xié)同作用的判定也存在較大的差異。因分分析、熱解反應(yīng)動力學和熱解產(chǎn)物特征三個方面研究稻稈性。
3.3.1熱解實驗TG/DTG-DSC曲線分析圖3.1為棉花稻稈和玉米稻稈的熱失重(TG)和微分熱重(DTG)曲線,其熱解過程分為千燥階段、失水預(yù)熱解階段、主要熱解階段和炭化階段。以棉花稻稈為例,在當溫度低于15(rC時,主要是失水干燥過程,其化學組分基本未發(fā)生變化,陳森[⑷在纖維素、半纖維素、木質(zhì)素三種組分的研究中認為這一失重現(xiàn)象伴隨著部分半纖維素的分解釋放出少量的CO、CO2以及醋酸。DTG曲線出現(xiàn)第一個小的失重峰,對應(yīng)的DSC曲線形成吸熱峰。當溫度低于22(rC,預(yù)熱解階段為緩慢失重過程,并且伴隨著吸熱過程,這可能是生物質(zhì)稻稈失去自由水和內(nèi)部重組的過程,同時伴隨半纖維素的熱解[45]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]樟木木屑真空熱解工藝的響應(yīng)面法優(yōu)化及生物油組分分析[J]. 樊永勝,蔡憶昔,李小華,俞寧,張蓉仙,尹海云. 林產(chǎn)化學與工業(yè). 2014(06)
[2]Coats-Redfern積分法研究生物質(zhì)與煤單獨熱解和共熱解動力學特性[J]. 孫云娟,蔣劍春,王燕杰,應(yīng)浩,戴偉娣,許樂. 林產(chǎn)化學與工業(yè). 2014(05)
[3]廢棄物生物質(zhì)液化制取生物油的研究進展[J]. 張志劍,李鴻毅,朱軍. 環(huán)境污染與防治. 2014(03)
[4]生物質(zhì)液化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與技術(shù)選擇[J]. 田原宇,喬英云. 中外能源. 2014(02)
[5]基于響應(yīng)面法的生物質(zhì)半焦催化氣化試驗[J]. 杜玉照,肖軍,沈來宏,俞元元,周亞運,呂瀟. 中國電機工程學報. 2014(17)
[6]生物質(zhì)與煤摻燒燃燒特性的實驗研究[J]. 王曉鋼,魯光武,路進升. 可再生能源. 2014(01)
[7]麥稈的熱解特性研究及其動力學分析[J]. 肖卓炳,郭瑞軻,郭滿滿. 化學世界. 2013(12)
[8]4種農(nóng)林生物質(zhì)的熱解特性及動力學研究[J]. 樊永勝,蔡憶昔,李小華,趙衛(wèi)東,俞寧,尹海云. 中國科技論文. 2013(12)
[9]響應(yīng)面法優(yōu)化稻殼微波裂解工藝研究[J]. 王質(zhì)斌,王宇迪,賴志彬,王靜,李麒龍,沈英,Roger Ruan,林向陽. 可再生能源. 2012(11)
[10]生物質(zhì)熱化學轉(zhuǎn)化技術(shù)研究進展[J]. 匡云,段權(quán)鵬,高順. 湖北電力. 2012(03)
博士論文
[1]棉稈直接熱解炭化工藝參數(shù)試驗研究[D]. 楊瑛.華中農(nóng)業(yè)大學 2014
[2]環(huán)境規(guī)制、能源生產(chǎn)力與中國經(jīng)濟增長[D]. 張瑞.重慶大學 2013
[3]生物質(zhì)選擇性熱解液化的研究[D]. 陸強.中國科學技術(shù)大學 2010
碩士論文
[1]生物質(zhì)炭化及其燃料燃燒特性研究[D]. 王永佳.山東大學 2014
[2]生物質(zhì)炭活性炭的制備及其對苯酚廢水吸附的研究[D]. 婁梅生.合肥工業(yè)大學 2013
[3]混合生物質(zhì)灰熔融性與燃燒特性的協(xié)同研究[D]. 孫鵬.山東大學 2012
[4]基于組分分析的生物質(zhì)熱解特性實驗研究[D]. 王蕓.上海交通大學 2012
[5]響應(yīng)面法在生物過程優(yōu)化中的應(yīng)用[D]. 黃新仁.湖南大學 2011
[6]生物質(zhì)混合顆粒燃料熱工特性研究[D]. 趙武子.吉林大學 2010
[7]成型生物質(zhì)炭化及成型炭特性研究[D]. 傅庚福.南京林業(yè)大學 2009
[8]生物質(zhì)與煤混合熱解特性及硫污染物析出特性研究[D]. 尚琳琳.山東大學 2007
[9]生物質(zhì)燃料常溫高壓致密成型技術(shù)及成型機理研究[D]. 回彩娟.北京林業(yè)大學 2006
[10]生物質(zhì)熱解特性及熱解動力學研究[D]. 陳森.南京理工大學 2005
本文編號:3125242
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