我國生物質資源豐富,僅農作物秸稈的年產量達7億t以上。如果將農作物秸稈采用直接液化的方式轉化為液體燃料,則不僅能夠彌補化石燃料的不足,而且有助于環(huán)境保護。生物質水熱液化技術是最具有發(fā)展前景的生物質液化技術之一,備受世界各國關注。為此,開展農作物秸桿水熱液化過程及機理的研究,不僅可為秸稈生物質水熱液化技術的進一步開發(fā)提供理論依據(jù)和基礎數(shù)據(jù),而且可為其它生物質或有機質廢棄物的有效利用提供參考。本文的主要研究內容和結果如下：（1）采用熱重分析儀對不同氣氛（N2、H2、CO、C02和空氣）下生物質組分模型化合物（纖維素、半纖維素和木質素）及農作物秸稈（玉米稈、小麥稈和棉花稈）的熱失重行為進行了研究,結果發(fā)現(xiàn)：在三種生物質組分模型化合物中,纖維素的熱失重溫度區(qū)間較窄,失重率最高,半纖維素熱失重起始溫度最低,木質素熱失重率最低；生物質組分模型化合物在不同氣氛下的最終熱失重率遵循空氣>C02>H2>N2>CO；相同氣氛下,不同農作物秸稈原料的熱失重行為基本相近；農作物秸稈在不同氣氛下的最終熱失重率遵循C02>空氣>H2>N2>CO。動力學分析表明：3種... 

【文章來源】：華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
前言
第1章 文獻綜述
    1.1 生物質和生物質能
        1.1.1 生物質組成和結構
        1.1.2 生物質能特點
        1.1.3 生物質利用現(xiàn)狀
    1.2 生物質液化技術
        1.2.1 生物化學技術
        1.2.2 間接液化技術
        1.2.3 直接液化技術
    1.3 生物質水熱液化技術
        1.3.1 亞臨界和超臨界水的性質
        1.3.2 生物質水熱液化技術的特點
    1.4 生物質水熱液化研究現(xiàn)狀
        1.4.1 生物質水熱液化工藝流程
        1.4.2 生物質水熱液化所涉及的化學反應
        1.4.3 生物質組分模型化合物水熱液化研究
        1.4.4 生物質水熱液化過程的研究
        1.4.5 生物質水熱液化液相產物的性質
        1.4.6 還原性氣氛下生物質水熱液化研究
    1.5 本文研究目的和意義
第2章 不同氣氛下農作物秸稈及生物質組分模型化合物的熱失重行為研究
    2.1 主要試驗裝置與儀器
    2.2 試驗部分
        2.2.1 原料及試劑
        2.2.2 熱失重試驗過程及動力學計算
        2.2.3 測試和分析
    2.3 試驗結果與討論
        2.3.1 原料的基本性質分析
        2.3.2 生物質組分模型化合物的熱失重行為及動力學研究
        2.3.3 農作物秸稈熱失重行為及動力學研究
    2.4 本章小結
第3章 非催化條件下農作物秸稈水熱液化過程的研究
    3.1 主要試驗裝置與儀器
    3.2 實驗部分
        3.2.1 原料及試劑
        3.2.2 液化試驗裝置及過程
        3.2.3 液化產物分離
        3.2.4 分析和測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 液化產物分離方案的選擇
        3.3.2 索氏抽提器中抽提筒的改進
        3.3.3 液化工藝條件對農作物秸稈水熱液化過程的影響
        3.3.4 氣氛對玉米稈水熱液化產物理化性質的影響
        3.3.5 CO氣氛下不同農作物秸稈水熱液化產物的理化性質研究
    3.4 本章小結
第4章 CO氣氛下農作物秸稈水熱催化液化過程的研究
    4.1 主要實驗裝置與儀器
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料、試劑和催化劑
        4.2.2 液化試驗裝置及過程
        4.2.3 液化產物分離
        4.2.4 分析和測試
    4.3 結果與討論
        4.3.1 均相催化劑條件下玉米稈水熱液化過程的研究
        4.3.2 非均相催化劑條件下玉米稈水熱液化過程的研究
        4.3.3 非均相催化劑和均相催化劑對小麥稈水熱液化影響的比較
    4.4 本章小結
第5章 生物質組分模型化合物水熱液化過程研究
    5.1 主要實驗裝置與儀器
    5.2 實驗部分
        5.2.1 原料、試劑和催化劑
        5.2.2 液化試驗過程
        5.2.3 液化產物分離
        5.2.4 分析和測試
    5.3 結果與討論
        5.3.1 氣氛對纖維素水熱催化和非催化液化過程的影響
        5.3.2 溫度對CO氣氛下纖維素水熱液化過程的影響
        5.3.3 堿性催化劑對CO氣氛下纖維素水熱液化過程的影響
        5.3.4 CO氣氛下不同生物質組分模型化合物水熱催化液化的比較
    5.4 本章小結
第6章 木醋液在農作物秸稈水熱液化中的應用研究
    6.1 主要實驗裝置與儀器
    6.2 實驗部分
        6.2.1 原料及試劑
        6.2.2 液化試驗裝置及過程
        6.2.3 液化產物分離
        6.2.4 分析和測試
    6.3 結果與討論
        6.3.1 木醋液基本性質分析
        6.3.2 木醋液對CO氣氛下棉花稈水熱液化過程的影響
    6.4 本章小結
第7章 全文總結
參考文獻
致謝
附件一 博士期間發(fā)表的論文及專利
附件二 本文創(chuàng)新點和不足之處


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3477451