木質(zhì)生物質(zhì)各組分熱解過程和熱力學(xué)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-26 09:18
生物質(zhì)是目前唯一能夠同時(shí)提供固體、液體和氣體燃料的可再生能源。然而由于生物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其熱解也是一個(gè)包含物理化學(xué)變化的復(fù)雜過程。為了揭示熱解過程中生物質(zhì)及生物質(zhì)組分的吸放熱規(guī)律,以及組分間的相互影響規(guī)律,本文采用熱分析技術(shù)及熱重分析技術(shù)對(duì)生物質(zhì)及其組分熱解過程進(jìn)行了研究,所做的工作主要有如下幾個(gè)方面:采用熱重分析儀(TG)和同步熱分析儀(STA)對(duì)纖維素、木聚糖、木質(zhì)素以及混合組分進(jìn)行了熱解研究,結(jié)果表明纖維素和木聚糖均有一狹窄的快速熱解溫度區(qū)間,在此對(duì)應(yīng)溫度區(qū)間有一明顯的吸熱峰,吸熱量為547.98J/g和45.01J/g。木質(zhì)素的熱解溫度范圍比較寬,在320500℃之間有兩處放熱趨勢(shì)。木聚糖與纖維素的混合組分熱解過程有兩個(gè)失重峰,隨著組分中比重的變化兩個(gè)熱失重峰此消彼長(zhǎng)。木聚糖對(duì)纖維素的熱解具有較大的抑制作用,纖維素的熱解失重峰移往高溫區(qū),最大失重速率有較大幅度的減小,纖維素對(duì)木聚糖的熱解影響較小。失重峰對(duì)應(yīng)區(qū)域檢測(cè)到兩個(gè)獨(dú)立的吸熱峰,木聚糖吸熱峰受組分中比重的變化影響較小,而纖維素吸熱峰隨著纖維素比重的下降而明顯減小。纖維素與木質(zhì)素的混合組分熱解僅有一個(gè)主要...
【文章來源】:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院北京市
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
表目錄
圖目錄
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 研究背景
1.1.2 生物質(zhì)的組成和特點(diǎn)
1.1.3 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)
1.1.4 生物質(zhì)熱解的主要影響因素
1.1.5 生物質(zhì)組分熱解的研究進(jìn)展
1.2 研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容
1.2.1 研究的主要內(nèi)容
1.3 研究技術(shù)路線
1.4 研究方法
1.5 創(chuàng)新之處
第二章 生物質(zhì)組分的熱解特性及組分間的相互影響
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及方法
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.3.1 生物質(zhì)組分熱重分析結(jié)果
2.3.2 生物質(zhì)混合組分熱重分析
2.3.3 TG-DSC 測(cè)試結(jié)果與分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 生物質(zhì)組分及混合組分 TG-FTIR 和 TG-MS 分析
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 TG-FTIR 結(jié)果分析
3.3.2 TG-MS 結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 生物質(zhì)及生物質(zhì)組分的慢速熱解熱效應(yīng)測(cè)試
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及方法
4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 生物質(zhì)抽提物的熱解特性及其對(duì)生物質(zhì)熱解的影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
5.2.2 材料的紅外分析
5.2.3 TG-FTIR 實(shí)驗(yàn)
5.2.4 管式爐熱解實(shí)驗(yàn)
5.2.5 產(chǎn)物分析方法
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 原料的紅外譜圖
5.3.2 TG-FTIR 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.3 管式爐程序升溫實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第六章 纖維素的加壓熱解
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)部分
6.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
6.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與方法
6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
6.3.1 升溫速率對(duì)熱解特性的影響
6.3.2 壓力對(duì)熱解特性的影響
6.3.3 熱解動(dòng)力分析
6.3.4 熱解特性指數(shù)分析
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間的學(xué)術(shù)研究
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]麥草半纖維素的快速熱裂解實(shí)驗(yàn)研究[J]. 彭云云,武書彬. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
[2]生物質(zhì)主要組分低溫?zé)峤庋芯縖J]. 吳逸民,趙增立,李海濱,何方. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[3]TG-FTIR聯(lián)用研究半纖維素的熱裂解特性[J]. 彭云云,武書彬. 化工進(jìn)展. 2009(08)
[4]生物質(zhì)化學(xué)組分在空氣和合成氣下的熱重行為研究[J]. 王剛,李文,薛欽昭,衣悅濤,李保慶. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[5]中國(guó)能源現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策[J]. 周志強(qiáng). 能源與環(huán)境. 2008(06)
[6]生物質(zhì)三組分熱解反應(yīng)及動(dòng)力學(xué)的比較[J]. 黃娜,高岱巍,李建偉,陳標(biāo)華. 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(05)
[7]生物質(zhì)廢棄物的熱解研究[J]. 陳祎,羅永浩,陸方,段佳. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[8]生物質(zhì)組分熱裂解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 王樹榮,鄭赟,駱仲泱,施正倫,岑可法. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(04)
[9]用TG-DTG-DSC研究生物質(zhì)的燃燒特性[J]. 徐朝芬,孫學(xué)信. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(03)
[10]基于熱紅聯(lián)用分析的木質(zhì)素?zé)崃呀鈩?dòng)力學(xué)研究[J]. 姚燕,王樹榮,鄭赟,駱仲泱,岑可法. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2007(01)
碩士論文
[1]生物質(zhì)三組分熱裂解特性及其動(dòng)力學(xué)研究[D]. 黃娜.北京化工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3206127
【文章來源】:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院北京市
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
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第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 研究背景
1.1.2 生物質(zhì)的組成和特點(diǎn)
1.1.3 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)
1.1.4 生物質(zhì)熱解的主要影響因素
1.1.5 生物質(zhì)組分熱解的研究進(jìn)展
1.2 研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容
1.2.1 研究的主要內(nèi)容
1.3 研究技術(shù)路線
1.4 研究方法
1.5 創(chuàng)新之處
第二章 生物質(zhì)組分的熱解特性及組分間的相互影響
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及方法
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.3.1 生物質(zhì)組分熱重分析結(jié)果
2.3.2 生物質(zhì)混合組分熱重分析
2.3.3 TG-DSC 測(cè)試結(jié)果與分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 生物質(zhì)組分及混合組分 TG-FTIR 和 TG-MS 分析
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 TG-FTIR 結(jié)果分析
3.3.2 TG-MS 結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 生物質(zhì)及生物質(zhì)組分的慢速熱解熱效應(yīng)測(cè)試
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及方法
4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 生物質(zhì)抽提物的熱解特性及其對(duì)生物質(zhì)熱解的影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
5.2.2 材料的紅外分析
5.2.3 TG-FTIR 實(shí)驗(yàn)
5.2.4 管式爐熱解實(shí)驗(yàn)
5.2.5 產(chǎn)物分析方法
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 原料的紅外譜圖
5.3.2 TG-FTIR 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.3 管式爐程序升溫實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第六章 纖維素的加壓熱解
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)部分
6.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
6.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與方法
6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
6.3.1 升溫速率對(duì)熱解特性的影響
6.3.2 壓力對(duì)熱解特性的影響
6.3.3 熱解動(dòng)力分析
6.3.4 熱解特性指數(shù)分析
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間的學(xué)術(shù)研究
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]麥草半纖維素的快速熱裂解實(shí)驗(yàn)研究[J]. 彭云云,武書彬. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
[2]生物質(zhì)主要組分低溫?zé)峤庋芯縖J]. 吳逸民,趙增立,李海濱,何方. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[3]TG-FTIR聯(lián)用研究半纖維素的熱裂解特性[J]. 彭云云,武書彬. 化工進(jìn)展. 2009(08)
[4]生物質(zhì)化學(xué)組分在空氣和合成氣下的熱重行為研究[J]. 王剛,李文,薛欽昭,衣悅濤,李保慶. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[5]中國(guó)能源現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策[J]. 周志強(qiáng). 能源與環(huán)境. 2008(06)
[6]生物質(zhì)三組分熱解反應(yīng)及動(dòng)力學(xué)的比較[J]. 黃娜,高岱巍,李建偉,陳標(biāo)華. 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(05)
[7]生物質(zhì)廢棄物的熱解研究[J]. 陳祎,羅永浩,陸方,段佳. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[8]生物質(zhì)組分熱裂解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 王樹榮,鄭赟,駱仲泱,施正倫,岑可法. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(04)
[9]用TG-DTG-DSC研究生物質(zhì)的燃燒特性[J]. 徐朝芬,孫學(xué)信. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(03)
[10]基于熱紅聯(lián)用分析的木質(zhì)素?zé)崃呀鈩?dòng)力學(xué)研究[J]. 姚燕,王樹榮,鄭赟,駱仲泱,岑可法. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2007(01)
碩士論文
[1]生物質(zhì)三組分熱裂解特性及其動(dòng)力學(xué)研究[D]. 黃娜.北京化工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3206127
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