生物質(zhì)能源的合理開發(fā)和高效利用對優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)，節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)具有重要意義。生物質(zhì)油經(jīng)改質(zhì)升級可作為發(fā)動機(jī)燃料使用。生物質(zhì)熱解制油是指生物質(zhì)原料在隔絕空氣、常壓、高加熱速率、短氣相停留時間和適中的裂解溫度條件下，瞬間脫出揮發(fā)分，得到的熱解蒸汽迅速冷凝產(chǎn)出油質(zhì)液體的反應(yīng)過程。本研究利用自制的10kg/h流化床熱解實驗裝置進(jìn)行玉米秸稈熱解制油過程的實驗研究與分析，著重分析了反應(yīng)溫度對生物質(zhì)油和氣體產(chǎn)物的影響，并進(jìn)行了玉米秸稈熱解動力學(xué)分析、熱解流程模擬、生物質(zhì)油減黏加氫改質(zhì)的實驗研究。玉米秸稈熱重實驗結(jié)果表明：110℃之前是以脫出水分為主的緩慢熱解階段；250⁴00℃之間為熱失重70wt%左右的快速熱解過程，330³60℃左右出現(xiàn)了最大反應(yīng)速率；而大于400℃時，原料處于緩慢熱解的狀態(tài)。通過基于Arrhenius一級反應(yīng)方程構(gòu)建的原料熱解動力學(xué)模型分析，發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)的熱解機(jī)理隨著反應(yīng)速率的增加有改變的趨勢，趨勢方向是由一級反應(yīng)向二級反應(yīng)方向發(fā)展。在實驗室自制的流化床熱解實驗裝置上進(jìn)行了玉米秸稈熱解制取生物質(zhì)油的實驗研究，并推導(dǎo)了實驗參數(shù)的計算... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 生物質(zhì)能概述
        1.2.1 生物質(zhì)資源利用潛力
        1.2.2 生物質(zhì)成分特征
        1.2.3 生物質(zhì)能的特點
        1.2.4 開發(fā)生物質(zhì)能的重要意義
    1.3 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)綜述
        1.3.1 直接燃燒技術(shù)
        1.3.2 物理轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.3.3 化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.3.4 生化轉(zhuǎn)化技術(shù)
    1.4 本文研究內(nèi)容
第二章 生物質(zhì)熱解制油技術(shù)及油品改質(zhì)研究現(xiàn)狀
    2.1 生物質(zhì)熱解工藝
        2.1.1 生物質(zhì)熱解原理
        2.1.2 生物質(zhì)熱解制油技術(shù)路徑
        2.1.3 流化床熱解技術(shù)綜述
    2.2 熱解產(chǎn)物及其應(yīng)用
    2.3 生物質(zhì)油產(chǎn)率的影響因素
    2.4 生物質(zhì)油改質(zhì)方法
        2.4.1 生物質(zhì)油分離技術(shù)
        2.4.2 加氫處理
        2.4.3 催化裂解
        2.4.4 乳化
        2.4.5 溶劑混合
    2.5 本章小結(jié)
第三章 生物質(zhì)快速熱解制油實驗研究
    3.1 生物質(zhì)原料特性
        3.1.1 原料組成分析
        3.1.2 熱重分析
    3.2 實驗裝置與實驗參數(shù)
        3.2.1 實驗裝置
        3.2.2 實驗參數(shù)
        3.2.3 分析儀器與分析方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 反應(yīng)溫度的影響
        3.3.2 熱解氣成分分析
        3.3.3 生物質(zhì)油分析
    3.4 最佳反應(yīng)溫度數(shù)學(xué)模型
    3.5 本章小結(jié)
第四章 生物質(zhì)熱解動力學(xué)參數(shù)求解與分析
    4.1 熱解動力學(xué)研究現(xiàn)狀
    4.2 熱解動力學(xué)模型的建立
        4.2.1 反應(yīng)級數(shù)分析
        4.2.2 動力學(xué)模型建立
    4.3 動力學(xué)參數(shù)求解與分析
    4.4 模型驗證
        4.4.1 積分法驗證動力學(xué)參數(shù)
        4.4.2 數(shù)值計算法驗證反應(yīng)級數(shù)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 生物質(zhì)熱解工藝流程模擬
    5.1 流程模擬軟件及其在生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀
        5.1.1 軟件介紹
        5.1.2 在生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀
    5.2 生物質(zhì)熱解工藝流程模擬
        5.2.1 組分信息
        5.2.2 物性方法
        5.2.3 設(shè)備模塊
        5.2.4 熱解工藝模擬流程圖
        5.2.5 計算結(jié)果與分析
    5.3 熱解制油工藝流程模擬
        5.3.1 模擬流程圖
        5.3.2 計算結(jié)果與分析
        5.3.3 敏感性分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 生物質(zhì)油改質(zhì)實驗研究
    6.1 減黏實驗
        6.1.1 生物質(zhì)油黏度測試
        6.1.2 生物質(zhì)油減黏實驗
        6.1.3 實驗結(jié)果與分析
    6.2 減黏油加氫實驗
        6.2.1 實驗儀器與供氫劑
        6.2.2 實驗過程
        6.2.3 實驗結(jié)果與分析
    6.3 紅外分析與模擬蒸餾
        6.3.1 紅外分析原理
        6.3.2 結(jié)果與討論
        6.3.3 模擬蒸餾原理
        6.3.4 結(jié)果與討論
    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)
發(fā)表論文和科研情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]纖維素?zé)崃呀鈾C(jī)理試驗研究[D]. 廖艷芬.浙江大學(xué) 2003

碩士論文
[1]生物質(zhì)焦油及其餾分的熱動力學(xué)研究[D]. 李繼紅.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005



本文編號：3317357