聚光太陽能驅(qū)動(dòng)生物質(zhì)三組分熱解的機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-17 10:35
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,能源的消耗量日益增加,在不久的將來,最緊迫的問題之一是跟上不斷增長的能源需求,同時(shí)避免過度的環(huán)境退化。將太陽能與生物質(zhì)資源進(jìn)行耦合利用以取代傳統(tǒng)化石能源,可緩解我國能源結(jié)構(gòu)不合理、能耗高、污染重等問題。但目前對(duì)于這一過程的具體反應(yīng)機(jī)理及諸如熔融鹽等添加劑對(duì)與熱解反應(yīng)途徑的影響仍有待進(jìn)一步探究。本文針對(duì)500-700℃下LiNaK的三元共晶碳酸鹽對(duì)生物質(zhì)熱解反應(yīng)途徑和動(dòng)力學(xué)機(jī)理的影響展開研究,直接使用生物質(zhì)組分原料提升結(jié)論的普適性,對(duì)例如熔融鹽介質(zhì)下生物質(zhì)各組分的不同的反應(yīng)途徑與動(dòng)力學(xué)機(jī)理進(jìn)行更為深入研究,旨在為熔融鹽加持下的太陽能與生物質(zhì)耦合利用在工業(yè)上的實(shí)現(xiàn)提供有效的理論支持。首先,對(duì)三組分在無鹽或有鹽摻混條件下的6組樣品進(jìn)行了熱重實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)20℃/min的升溫模式,在100mL/min的N2吹掃環(huán)境下,150600℃的區(qū)間內(nèi),三元共晶碳酸鹽的添加對(duì)于纖維素和半纖維素?zé)峤膺^程平均活化能有著顯著的降低,如纖維素達(dá)到了12.802kJ/mol。但這些影響大多作用于低溫段,而實(shí)際工況下,原料快速升溫進(jìn)入第四階段的高溫段,在...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
太陽能熔融鹽熱解工藝流程簡要示意圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文樣品進(jìn)行稱量,每次反應(yīng)取 1.5g 反應(yīng)物置于吊蘭中,關(guān)閉卡口后懸掛在反應(yīng)管上方,組裝好后續(xù)冷凝單元和收集氣袋后,檢查裝置氣密性,確保氣密性良好后通過螺絲松開吊桿,垂直將吊蘭放入熔融鹽中,并迅速關(guān)上螺絲,打開氣袋收集氣體產(chǎn)物,記錄時(shí)間,開始實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)總時(shí)間為 30min,期間氣體產(chǎn)物全部由氣袋收集,熱解油被冷凝在冰水浴環(huán)境下的錐形瓶中,固體產(chǎn)物則仍留在吊蘭內(nèi)。
將上述兩個(gè)等式的左邊視為一個(gè)整體,以1T 作為自變量,通過帶入熱重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中各溫度下的實(shí)時(shí)樣品轉(zhuǎn)化率,即可擬合出一條一元函數(shù)曲線,其斜率為ER,截距為2ln (1 )AR RT E E (通常21RTE,此項(xiàng)視為常數(shù)),因此可以通過假定n 值得到擬合好的曲線后,通過2R 判斷出回歸方程的擬合度,確定所選 值的置信度,確定最佳的機(jī)理函數(shù) f ( x ),并基于此條曲線的斜率和截距,求解反應(yīng)過程中的E 、A 數(shù)值。3.3 生物質(zhì)三組分熱解動(dòng)力學(xué)分析在3.1節(jié)中,所選取的6組熱重實(shí)驗(yàn)原料對(duì)應(yīng)的熱重實(shí)驗(yàn),扣除空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)后,得到如下 2 組熱重分布圖:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全球油氣資源潛力與分布[J]. 童曉光,張光亞,王兆明,溫志新,田作基,王紅軍,馬鋒,吳義平. 石油勘探與開發(fā). 2018(04)
本文編號(hào):3539949
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
太陽能熔融鹽熱解工藝流程簡要示意圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文樣品進(jìn)行稱量,每次反應(yīng)取 1.5g 反應(yīng)物置于吊蘭中,關(guān)閉卡口后懸掛在反應(yīng)管上方,組裝好后續(xù)冷凝單元和收集氣袋后,檢查裝置氣密性,確保氣密性良好后通過螺絲松開吊桿,垂直將吊蘭放入熔融鹽中,并迅速關(guān)上螺絲,打開氣袋收集氣體產(chǎn)物,記錄時(shí)間,開始實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)總時(shí)間為 30min,期間氣體產(chǎn)物全部由氣袋收集,熱解油被冷凝在冰水浴環(huán)境下的錐形瓶中,固體產(chǎn)物則仍留在吊蘭內(nèi)。
將上述兩個(gè)等式的左邊視為一個(gè)整體,以1T 作為自變量,通過帶入熱重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中各溫度下的實(shí)時(shí)樣品轉(zhuǎn)化率,即可擬合出一條一元函數(shù)曲線,其斜率為ER,截距為2ln (1 )AR RT E E (通常21RTE,此項(xiàng)視為常數(shù)),因此可以通過假定n 值得到擬合好的曲線后,通過2R 判斷出回歸方程的擬合度,確定所選 值的置信度,確定最佳的機(jī)理函數(shù) f ( x ),并基于此條曲線的斜率和截距,求解反應(yīng)過程中的E 、A 數(shù)值。3.3 生物質(zhì)三組分熱解動(dòng)力學(xué)分析在3.1節(jié)中,所選取的6組熱重實(shí)驗(yàn)原料對(duì)應(yīng)的熱重實(shí)驗(yàn),扣除空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)后,得到如下 2 組熱重分布圖:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全球油氣資源潛力與分布[J]. 童曉光,張光亞,王兆明,溫志新,田作基,王紅軍,馬鋒,吳義平. 石油勘探與開發(fā). 2018(04)
本文編號(hào):3539949
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