發(fā)布時間：2024-04-20 10:20

　　能源是現(xiàn)代社會發(fā)展的基礎,開發(fā)和利用清潔的可再生能源關系著國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,而對生物質能進行熱解轉化利用,可有效緩解我國日趨嚴峻的能源和環(huán)境問題。本文以秸稈生物質為對象,研究了真空熱解及催化轉化制取燃料油過程中一系列基礎問題。首先,在分析生物質基本化學組成的基礎上,建立了纖維木質類生物質熱解動力學參數(shù)的預測模型;然后,在真空熱解反應器上進行了生物質熱解液化試驗,分析并優(yōu)化了熱解液化工藝過程,分析了生物原油的理化特性及組成,揭示了生物原油不穩(wěn)定性的作用機理;在此基礎上,開展了HZSM-5分子篩在線催化裂解生物質熱解氣的試驗,分析并優(yōu)化了提質工藝過程,對比了生物油提質前后理化特性及組成等變化,探討了HZSM-5催化提質反應路徑;結合現(xiàn)代分析技術探究了在催化過程中HZSM-5的結焦特性和失活機理;對HZSM-5進行了磷和金屬負載改性研究,考察了改性HZSM-5的催化選擇性和抗結焦性能;最后,搭建了低溫等離子體噴射再生結焦失活HZSM-5的試驗臺架,研究了活性物質在不同溫度下對焦炭的分解去除效果,分析了再生過程中的化學反應機理。具體研究工作如下:(1)以纖維素、半纖維素和木質素的模型化合物...

【文章頁數(shù)】：188 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1全球氣候變化中傾覆點示意圖

有一定量的化石燃料可以滿足人類社會發(fā)展的需要，但石油、煤、天然氣等一次能源終將會枯竭。更為重要的是，隨著化石能源的不斷消耗使用，所導致的CO2過度排放將使全球氣候變化呈現(xiàn)高度的不確定性和破壞性，嚴重威脅著人類社會的發(fā)展甚至是人類的繁衍存續(xù)，圖1.1為全球氣候變化中傾覆點示意....

圖1.2中國農作物秸稈的主要用途

生物質真空熱解及催化轉化制備生物油的基礎研究能的4倍，其中，農作物秸稈是在可大規(guī)模收集根據(jù)石元春等的研究測算，我國農作物秸稈的主原料、薪柴和直接焚燒，如圖1.2所示[3]。

圖1.3生物質轉化利用技術Fig.1.3Biomassconversionandutilizationtechnology

用途的情況下，每年約有4億~5億噸農作物秸稈可用作生物質原具有化石能源無與倫比的優(yōu)勢，但要實現(xiàn)生物質資源的大規(guī)模應用轉化成適當?shù)男问�。目前，生物質的轉化利用技術主要包括物理、學和直接化學轉化技術，如圖1.3所示。

圖1.4生物油重整制氫概念圖

圖1.4生物油重整制氫概念圖Fig.1.4Conceptualdesignofhydrogenproductionfrombio-oil

本文編號：3959271