發(fā)布時間：2024-03-05 06:24

　　生物質是人類社會發(fā)展的重要物質資源,采用熱化學方法將其轉化為氣、液、固體燃料,能夠有效替代石油化工產(chǎn)品,從而減少化石能源消耗,降低CO₂排放。生物質熱解產(chǎn)物特性不僅與熱解參數(shù)(終溫、升溫速率等)選擇有關,亦與其自身結構組成密切相關。本文擬從生物質纖維結構、生物質灰分特性入手,著重研究生物質中低溫熱解下的氣、液相產(chǎn)物釋出規(guī)律以及焦炭結構演變過程;并引入二維相關紅外光譜(2D-PCIS)分析方法,用于研究焦炭演變過程中的分子結構變化特性,以此為基礎探索氣、液、固相產(chǎn)物形成過程中的關聯(lián)以及產(chǎn)物形成機理。采用上排氣固定床反應器研究了生物質三組分模型化合物(微晶纖維素、木聚糖、堿木質素)的熱解產(chǎn)物特性以及關鍵產(chǎn)物形成機理。研究結果發(fā)現(xiàn)纖維素中低溫解聚反應機制不同,低溫(≤350℃)解聚模式為鏈端脫離機制,主要化學反應發(fā)生于吡喃環(huán)C-OH、C-H分子結構,易于促進左旋葡萄糖酮(LGO)、1.4:3,6-雙脫水-α-D吡喃葡萄糖(DAGP)產(chǎn)物生成;高溫解聚模式為鏈中斷鍵機制,糖苷鍵快速斷裂、吡喃環(huán)C₁-C₆醚化生成大量左旋葡萄糖(L...

【文章頁數(shù)】：194 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1生物質纖維結構組成

生物質完好的保留了植物體纖維結構，主要由纖維素、半纖維素、木質素構成。植物細胞微觀結構下（見圖1-1），纖維素是細胞壁主要成分，半纖維素、木質素通常依附于纖維素結構之間，通過交織網(wǎng)方式來硬化細胞壁結構。生物質纖維結構組成中，三種組分之間主要通過氫鍵締合連接，同時半纖維素、木質素之....

圖1-2生物質移動床熱解多聯(lián)產(chǎn)工藝流程圖

性運行問題，通過多級空冷、多級水冷方式實現(xiàn)了液體組分的有效分離與富集，提高了液體產(chǎn)物的潛在利用價值。目前，該項技術已在湖北鄂州建立了示范工程，生物質年處理量50000噸，具體工藝流程詳見圖1-2。圖1-2生物質移動床熱解多聯(lián)產(chǎn)工藝流程圖[20]1.3.2生物質熱解液化應用生....

圖1-3Ensyn公司循環(huán)流化床熱解液化工藝圖

Wellman公司基于阿斯頓大學設計的鼓泡流化床，在英國、中國化運行裝置，單個裝置處理容量為6~24噸/天[30,31]；加拿大Agri-種便攜式的小型鼓泡床液化裝置，該裝置能夠將農(nóng)林廢棄物快速生物質日處理量最高可達10噸。相比鼓泡流化床，循環(huán)流化床燒爐，通過燃燒焦炭....

圖1-4BTG公司旋轉錐熱解液化工藝圖

華中科技大學博士學位論文在泵力、旋風分離器作用下快速進入冷凝系統(tǒng)，形成生物油0%；而后，焦炭和熱載體同時進入流化床燃燒爐，熱載體經(jīng)焦轉錐中，并與生物質混合，以此循環(huán)，從而實現(xiàn)熱解液化的連司在馬來西亞建成了日處理量50噸的旋轉錐液化裝置，但由廠現(xiàn)已停止運行....

本文編號：3919821