典型生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)行為及SCE算法優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-21 04:42
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,傳統(tǒng)的化石能源因?yàn)槠鋬?chǔ)量有限,對(duì)環(huán)境污染較大等因素,將會(huì)逐漸退出人類未來(lái)的能源結(jié)構(gòu)。而生物質(zhì)能作為一個(gè)儲(chǔ)量巨大,清潔的可再生能源將會(huì)扮演越來(lái)越重要的角色。其主要成分為C、H和O,N和S的含量極低,保證了能源的清潔與安全。在我國(guó),因?yàn)樯镔|(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)還不成熟,所以大多數(shù)是直接燃燒,從而造成利用率較低,而且還造成了嚴(yán)重的大氣污染,危害生態(tài)環(huán)境。生物質(zhì)熱解不僅是一種高效的能源轉(zhuǎn)化方式,而且還是一種在氣化、液化與燃燒過(guò)程中都會(huì)隨之發(fā)生的現(xiàn)象。為了探究生物質(zhì)能源熱解過(guò)程及反應(yīng)機(jī)理,本文針對(duì)四種典型的生物質(zhì)能源材料進(jìn)行熱重實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)的熱力學(xué)參數(shù)分析與優(yōu)化。百慕大草(草本植物)、大豆稈(秸稈)、椴木(軟木)和水曲柳(硬木)作為典型的纖維類生物質(zhì)能源,其主要成分為半纖維素、纖維素和木質(zhì)素。本文將這四種生物質(zhì)能源材料放置在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行熱重實(shí)驗(yàn),隨后進(jìn)行熱解動(dòng)力學(xué)研究。在不同升溫速率下(10、20、30和40 K/min),這幾種生物質(zhì)能源材料的熱解主要分為三個(gè)階段:一是樣品中殘余水分的蒸發(fā)以及“玻璃化轉(zhuǎn)變”現(xiàn)象;二是樣品中的半纖維素、纖維素和木質(zhì)素發(fā)生熱解,在這個(gè)階段會(huì)產(chǎn)...
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文研究的技術(shù)路線
進(jìn)行 24 h 的烘干,目的是盡可能的去除樣品中的水分,以防對(duì)熱解實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。所有樣品的熱解實(shí)驗(yàn)均使用德國(guó)耐馳STA449F3型熱分析儀(如圖2.1所示),熱分析儀將會(huì)自動(dòng)記錄質(zhì)量和溫度、時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,先對(duì)熱分析儀進(jìn)行預(yù)熱,保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)可以在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)時(shí)稱取一定量的樣品裝入熱分析儀上,帶熱分析儀上天平示數(shù)穩(wěn)定之后,通入氮?dú)猓寴悠窡峤庠诘獨(dú)鈿夥障逻M(jìn)行。分別按 10 K/min、20 K/min、30 K/min 和 40 K/min 的不同升溫速率將樣品度從 300 K 加熱到 1000 K,吹掃氣流量為 20 mL/min,由記錄儀器自動(dòng)保存熱解實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。圖 2. 1 德國(guó)耐馳 STA449F3 型熱分析儀Fig 2.1 German Netzsch STA449F3 thermal analyzer2.2 熱重分析的方法熱重分析是目前生物質(zhì)能源材料熱解研究的最主要手段。熱重實(shí)驗(yàn)主要是在
第三章 生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)行為及參數(shù)研究第三章 生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)行為及參數(shù)研究大草熱解行為研究重曲線大草在升溫速率為 10K/min、20K/min、30K/min 和 40K/min 時(shí)TG-T 曲線和 DTG-T 曲線分別如下:
本文編號(hào):3354897
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文研究的技術(shù)路線
進(jìn)行 24 h 的烘干,目的是盡可能的去除樣品中的水分,以防對(duì)熱解實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。所有樣品的熱解實(shí)驗(yàn)均使用德國(guó)耐馳STA449F3型熱分析儀(如圖2.1所示),熱分析儀將會(huì)自動(dòng)記錄質(zhì)量和溫度、時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,先對(duì)熱分析儀進(jìn)行預(yù)熱,保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)可以在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)時(shí)稱取一定量的樣品裝入熱分析儀上,帶熱分析儀上天平示數(shù)穩(wěn)定之后,通入氮?dú)猓寴悠窡峤庠诘獨(dú)鈿夥障逻M(jìn)行。分別按 10 K/min、20 K/min、30 K/min 和 40 K/min 的不同升溫速率將樣品度從 300 K 加熱到 1000 K,吹掃氣流量為 20 mL/min,由記錄儀器自動(dòng)保存熱解實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。圖 2. 1 德國(guó)耐馳 STA449F3 型熱分析儀Fig 2.1 German Netzsch STA449F3 thermal analyzer2.2 熱重分析的方法熱重分析是目前生物質(zhì)能源材料熱解研究的最主要手段。熱重實(shí)驗(yàn)主要是在
第三章 生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)行為及參數(shù)研究第三章 生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)行為及參數(shù)研究大草熱解行為研究重曲線大草在升溫速率為 10K/min、20K/min、30K/min 和 40K/min 時(shí)TG-T 曲線和 DTG-T 曲線分別如下:
本文編號(hào):3354897
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