生物質(zhì)能源是一種清潔的可再生能源,對其進(jìn)行有效利用對解決當(dāng)今的能源、環(huán)境問題至關(guān)重要。生物質(zhì)熱轉(zhuǎn)化以其能降低熱解溫度、豐富產(chǎn)物種類、有望得到定向化工產(chǎn)物等優(yōu)點,已成為該領(lǐng)域的一大熱點。本文以棉稈及其成型顆粒作為研究對象,通過工業(yè)分析、元素分析等手段,以了解研究對象的基本特性。通過同步熱分析儀開展了生物質(zhì)常規(guī)熱解動力學(xué)特性研究,分析了成型前后、不同粒徑、催化劑及升溫速率等參數(shù)對生物質(zhì)熱解特性的影響,并用Li Chung-Hsiung積分法擬合得到棉稈熱解反應(yīng)動力學(xué)方程為：G（α）=1.（1-α）1/3,且其表觀活化能和指前因子之間存在動力學(xué)補償效應(yīng)。由熱重-氣質(zhì)聯(lián)用儀（TG-GC-MS）測定結(jié)果表明,其熱解產(chǎn)物為包括醇、醛、酮等在內(nèi)的復(fù)雜混合物。利用自行搭建的固定床熱解試驗平臺,以棉稈催化熱解炭作為主要考查對象,采用正交試驗的方法探究了催化劑、熱解終溫、保溫時間以及載氣流量對產(chǎn)物分布及性能的影響規(guī)律,結(jié)果表明單從燃料特性角度來看,選擇最佳生產(chǎn)工藝為：催化劑為ZnCl2,熱解終溫為400℃,保溫時間為45min,反應(yīng)氣氛為H2O50ml/min。結(jié)合紅外光譜分析及掃描電鏡探討了催化劑作用下... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

屮國清潔能源資源構(gòu)成（不含太陽能）

因此，在此將稻稈做個一分為二的簡單技術(shù)處理，一半用于液體燃料，一半用于包括物化、熱化學(xué)轉(zhuǎn)化等產(chǎn)物在內(nèi)的固體燃料，整合詳情見圖1.3。甜高粱和薯類液體生物燃料及其^本油料 衍生物1/2作物稻稈1/2作物稻稈…丨由丨—JW成型燃料、固體產(chǎn)輸媒炭替代林業(yè)剩余物my 物及供熱發(fā)電舞林地生物質(zhì)牲畜類便ma^沼氣燃產(chǎn)及供熱天致氣替代有機(jī)廢棄物圓！^注：數(shù)據(jù)為折標(biāo)煤量，申-位為億噸/年圖1.3屮國生物質(zhì)資源對化石能源的替代能力（與相應(yīng)產(chǎn)品整合后）Fig 1.3 Biomass resources and corresponding replace ability of fossil fuels in China1.2生物質(zhì)熱解技術(shù)1.2.1生物質(zhì)熱解原理生物質(zhì)熱解是生物質(zhì)在缺氧的環(huán)境下受熱降解而形成固體、氣體、液體三相產(chǎn)物的熱化學(xué)過程。整個熱解過程極為復(fù)雜，包括物質(zhì)的擴(kuò)散、能量的傳遞等物4

T,, A T ,注：1-參照物2-原料3-爐體4-熱電偶圖2. 1差熱分析技術(shù)原理圖Fig 2.1 The structure diagram of DTA analysis2.2試驗2.2.1原料及催化劑試驗所用的生物質(zhì)樣品均為安徽無為產(chǎn)棉花稻稈及其成型顆粒，其中成型顆粒密度為1.33g/cm3，其工業(yè)分析由如圖2.2所示MAC-3000全自動工業(yè)分析儀(國創(chuàng)分析儀器有限公司)測試獲取，元素分析由如圖2.3所示Vario EL c元素分析儀(德國Elemental"公司）測試獲取，化學(xué)組分按照造紙原料分析國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T2677.10-1995，GB/T2677.8-94，GB/T2677.9-94)進(jìn)行測試，測試結(jié)果見表2.1。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物質(zhì)炭化原料選擇及需熱量分析[J]. 胡威,胡建杭,王華,楊麗,鄧雙輝,李娟琴.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2012(03)
[2]大顆粒生物質(zhì)高溫?zé)峤饽Ｐ偷慕⒓皵?shù)值模擬[J]. 齊國利,董芃,張玉,談和平.  太陽能學(xué)報. 2011(07)
[3]生物質(zhì)催化熱解催化劑穩(wěn)定性考察[J]. 魯長波,宋文立,林偉剛.  石油學(xué)報(石油加工). 2010(S1)
[4]水分對稻桿熱解特性的影響[J]. 蘇毅,王蕓,吳文廣,陳亮,羅永浩.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2010(26)
[5]生物質(zhì)催化熱解特性和動力學(xué)研究[J]. 王新運,萬新軍,吳鳳義.  應(yīng)用化工. 2010(03)
[6]生物質(zhì)炭基固體酸催化劑的制備[J]. 烏日娜,王同華,修志龍,郭峰,潘艷秋,銀建中.  催化學(xué)報. 2009(12)
[7]不同種類生物質(zhì)熱解炭的特性實驗研究[J]. 譚洪,張磊,韓玉閣.  生物質(zhì)化學(xué)工程. 2009(05)
[8]堿金屬鹽對生物質(zhì)三組分熱解的影響[J]. 楊海平,陳漢平,杜勝磊,陳應(yīng)泉,王賢華,張世紅.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2009(17)
[9]基于生物質(zhì)真空熱解液化技術(shù)的生物油制備[J]. 楊素文,丘克強.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2009(04)
[10]秸稈是能源資源嗎[J]. 朱成章.  大眾用電. 2009(01)

博士論文
[1]生物質(zhì)催化熱解炭化的試驗研究與機(jī)理分析[D]. 宋成芳.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[2]木質(zhì)生物質(zhì)各組分熱解過程和熱力學(xué)特性研究[D]. 胡億明.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2013

碩士論文
[1]基于生物質(zhì)催化熱裂解的炭活化及利用研究[D]. 周巖.浙江大學(xué) 2013
[2]煤與生物質(zhì)共熱解過程的熱重分析研究[D]. 張雪.黑龍江大學(xué) 2012
[3]催化劑對生物質(zhì)制取輕質(zhì)芳烴的研究[D]. 許博.天津科技大學(xué) 2009
[4]生物質(zhì)熱解特性及熱解動力學(xué)研究[D]. 陳森.南京理工大學(xué) 2005



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