生物質(zhì)能因其清潔、可再生、資源量巨大,近年來其開發(fā)利用得到了越來越多的重視。生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)以最大化生物油產(chǎn)量為目的,但是得到的生物油也存在如氧含量較高、穩(wěn)定性差、酸性較強(qiáng)等品質(zhì)較差的問題。而使用分子篩催化劑對生物質(zhì)進(jìn)行催化熱裂解可以將含氧化合物通過脫氧和脫水的過程轉(zhuǎn)變成烴類,從而提高生物油的品質(zhì)。在眾多的分子篩催化劑中,ZSM-5的作用比較顯著。但是在ZSM-5對生物質(zhì)快速熱裂解的固體產(chǎn)物-熱解炭的影響方面目前尚缺乏深入的了解與研究,而且生物質(zhì)催化熱解產(chǎn)物中15-25wt%的焦炭也沒有得到有效的利用�；诖�,本文依托相關(guān)基金,研究了ZSM-5對流化床中生物質(zhì)快速熱裂解焦炭結(jié)構(gòu)和性能的影響,并對催化熱解炭進(jìn)行了一些探索性的應(yīng)用研究。 首先在流化床生物質(zhì)快速熱裂解裝置中制取了以石英砂和ZSM-5為床料的熱解炭和催化熱解炭。對這兩種炭進(jìn)行了一系列的表征,包括元素分析和工業(yè)分析、SEM分析、氮吸附分析、XRD分析、FTIR分析。結(jié)果表明,催化劑的存在能夠促進(jìn)生物質(zhì)熱裂解反應(yīng)的進(jìn)行。較之熱解炭,催化熱解炭的揮發(fā)分含量較低,碳元素、固定碳和灰分含量較高。同時無定形排列的碳結(jié)構(gòu)和未完全熱解的有...

【文章來源】： 浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目錄
1. 緒論
    1.1 引言
    1.2 生物質(zhì)能概況及意義
        1.2.1 生物質(zhì)能的定義
        1.2.2 生物質(zhì)能的種類
        1.2.3 生物質(zhì)能開發(fā)利用的意義
    1.3 生物質(zhì)能開發(fā)利用技術(shù)
        1.3.1 直接燃燒技術(shù)
        1.3.2 生物化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.3.3 熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)
    1.4 生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)
        1.4.1 基本原理及其工藝流程
        1.4.2 熱裂解反應(yīng)器的種類和特點(diǎn)
        1.4.3 快速熱裂解技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景
2. 生物質(zhì)熱解炭的性質(zhì)及研究綜述
    2.1 引言
    2.2 生物質(zhì)熱解炭的概況
        2.2.1 定義
        2.2.2 熱解炭的特性
    2.3 熱解炭的研究綜述
        2.3.1 在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用
        2.3.2 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
        2.3.3 在能源領(lǐng)域的應(yīng)用
        2.3.4 其他用途
    2.4 本論文的研究內(nèi)容
3. 生物質(zhì)催化熱解炭的制取和分析
    3.1 引言
    3.2 試驗方法
        3.2.1 催化劑對纖維素?zé)崃呀獾挠绊?br>        3.2.2 生物質(zhì)流化床快速熱裂解實驗系統(tǒng)
        3.2.3 流化床中物料與催化劑的分析
    3.3 催化劑對熱解炭的影響
        3.3.1 元素分析和工業(yè)分析
        3.3.2 SEM分析
        3.3.3 氮吸附分析
        3.3.4 X射線衍射分析(XRD)
        3.3.5 傅里葉變換紅外光譜分析(FTIR)
    3.4 本章小結(jié)
4. 熱解炭和催化熱解炭活化的實驗研究
    4.1 引言
    4.2 試驗方法
    4.3 活化溫度的影響
        4.3.1 對活化產(chǎn)率的影響
        4.3.2 對炭的元素分析和工業(yè)分析的影響
        4.3.3 對炭形貌的影響
        4.3.4 對炭的比表面積、孔容和孔徑的影響
        4.3.5 對炭的結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.6 對炭表面官能團(tuán)的影響
    4.4 兩種熱解炭活化之后性能的對比研究
    4.5 本章小結(jié)
5. 熱解炭和催化熱解炭及其制取的活性炭的水蒸氣氣化研究
    5.1 引言
    5.2 試驗方法
    5.3 兩種熱解炭水蒸氣氣化的對比研究
        5.3.1 溫度對兩種炭氣化轉(zhuǎn)化率的影響
        5.3.2 溫度對兩種炭氣體產(chǎn)物的影響
        5.3.3 溫度對兩種炭氣體產(chǎn)量的影響
        5.3.4 兩種炭水蒸氣氣化行為的對比
    5.4 兩種炭活化之后水蒸氣氣化的對比研究
        5.4.1 溫度對兩種炭活化之后氣化轉(zhuǎn)化率的影響
        5.4.2 溫度對兩種炭活化之后氣化產(chǎn)物的影響
        5.4.3 溫度對兩種炭活化之后氣化產(chǎn)量的影響
        5.4.4 兩種活化之后的炭水蒸氣氣化的對比
    5.5 本章小結(jié)
6. 全文總結(jié)
    本文研究創(chuàng)新之處
    本文研究展望
作者簡歷
    1. 教育及工作經(jīng)歷
    2. 碩士期間發(fā)表的論文目錄
    3. 參加的科研項目
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]生物炭應(yīng)用技術(shù)研究 [J]. 陳溫福,張偉明,孟軍,徐正進(jìn).  中國工程科學(xué). 2011(02)
[4]我國生物質(zhì)能資源與利用 [J]. 趙軍,王述洋.  太陽能學(xué)報. 2008(01)
[5]生物質(zhì)快速熱解制備生物油 [J]. 朱錫鋒,陸強(qiáng).  科技導(dǎo)報. 2007(21)
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[10]中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)及發(fā)展取向 [J]. 孫振鈞.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2004(05)

博士論文
[1]基于組分的生物質(zhì)熱裂解機(jī)理研究[D]. 劉倩.浙江大學(xué). 2009
[2]生物質(zhì)快速熱裂解制取生物油及其后續(xù)應(yīng)用研究[D]. 王琦.浙江大學(xué). 2008

碩士論文
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本文編號：3529439