畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展,在帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的同時(shí),產(chǎn)生的畜禽糞便也引發(fā)了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。畜禽糞便組成成分復(fù)雜,主要包含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素以及一定量的粗蛋白和粗脂肪,此外,還含有很多病原菌、寄生蟲卵和重金屬等,倘若處理不當(dāng)易對(duì)人畜健康造成危害。利用水熱處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)其無害化高效轉(zhuǎn)化以及高值化利用�；诖�,本文選用牛糞為原料,利用水熱技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為品位較高的水熱炭、高附加值組分繁多的生物油以及無機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分豐富的水相產(chǎn)物,深入研究牛糞水熱處理的反應(yīng)機(jī)理以及不同反應(yīng)參數(shù)對(duì)產(chǎn)物特性的影響,并對(duì)其高值化應(yīng)用進(jìn)行初步探索,為高含水量畜禽糞便生物質(zhì)的資源化和高值化利用提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)論如下:（1）首先系統(tǒng)研究反應(yīng)溫度、停留時(shí)間以及液固比對(duì)牛糞水熱炭產(chǎn)率的影響,結(jié)果表明反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)炭率影響最為顯著,且與停留時(shí)間和液固比之間并不存在交互作用。其次,著重分析反應(yīng)溫度對(duì)牛糞水熱產(chǎn)物特性的影響,水熱炭化過程主要沿著脫水和脫羧路徑進(jìn)行,水熱炭產(chǎn)率隨溫度的升高逐漸降低。利用SEM、FTIR、XPS、Py-GC/MS分析發(fā)現(xiàn)240℃水熱炭中存在炭微球結(jié)構(gòu),表面含有豐富的含氧活性官能團(tuán),其裂解主要... 

【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

生物質(zhì)水熱轉(zhuǎn)化

程如圖 1-2 所示。反應(yīng)溫度高于 210℃時(shí)，纖維素開始發(fā)生炭核-殼結(jié)構(gòu)且富含含氧官能團(tuán)的炭微球，其核中主要為醚類、質(zhì)，殼上主要有羥基、羰基和羧基等官能團(tuán)。纖維素水熱炭化步水解產(chǎn)物進(jìn)一步發(fā)生脫水，結(jié)構(gòu)中糖苷鍵開始斷裂，一些開始斷裂，生成以 5-羥甲基糠醛為主的中間產(chǎn)物。隨后，部分分子間和分子內(nèi)脫水并進(jìn)一步芳構(gòu)化形成疏水性微球核，部分縮合并進(jìn)一步芳構(gòu)化形成親水性微球殼。

圖 1-3 D-木糖水熱炭形成機(jī)理圖Formation mechanism of hydrochar particle from D-xylose by hycarbonization2015）對(duì)木質(zhì)素的水熱炭化機(jī)理進(jìn)行了歸納總結(jié)，其水熱處理過程中，木質(zhì)素中的β-O-4 鍵和 C-C 鍵最先


本文編號(hào)：2925332