隨著人類社會(huì)的發(fā)展,世界能源的消耗逐年提高。然而,化石能源的不可再生性及其使用給環(huán)境帶來的問題,使得開發(fā)可再生性和環(huán)境友好性的新型能源成為科研人員工作的重點(diǎn)之一。本項(xiàng)研究的核心在于研究高效的生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù),并開發(fā)實(shí)用性生物質(zhì)能源工藝。本研究首先由木質(zhì)纖維素高效濕式脫氧降解技術(shù)展開。針對(duì)生物質(zhì)高壓水降解過程中,木質(zhì)纖維素濕式脫氧降解轉(zhuǎn)化率較低、渣產(chǎn)量較大、以及水的超臨界狀態(tài)需要較高的操作溫度和操作壓力等問題,本研究將互補(bǔ)溶劑概念引入生物質(zhì)濕式脫氧降解研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),采用典型互補(bǔ)溶劑1,4-二氧六環(huán)-水混合溶劑能夠降低稻草濕式脫氧降解渣相產(chǎn)物的產(chǎn)率。在1,4-二氧六環(huán)和水混合濕式脫氧降解體系中,水發(fā)揮著親核劑的作用。水會(huì)與稻草中原木素的一些活性中心發(fā)生反應(yīng),而1,4-二氧六環(huán)溶解纖維素和半纖維素,并注入生物質(zhì)組織內(nèi)部,與原木素結(jié)合。1,4-二氧六環(huán)將木質(zhì)素碎片由木質(zhì)纖維素組織溶入反應(yīng)試劑,并引發(fā)隨后的一系列降解反應(yīng)。在生物質(zhì)濕式脫氧降解轉(zhuǎn)化過程中,生物質(zhì)降解的中間產(chǎn)物和自由基等會(huì)發(fā)生一系列聚合和再聚合反應(yīng)。在較低的降解溫度下,反應(yīng)產(chǎn)物中以固相產(chǎn)物,即殘?jiān)嗑佣�。�?dāng)濕式脫氧降解反應(yīng)溫... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：174 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
圖表清單
第1章 緒論
    1.1 生物質(zhì)的定義和成分
        1.1.1 生物質(zhì)的定義
        1.1.2 生物質(zhì)成分
        1.1.3 生物質(zhì)的的特性
    1.2 生物質(zhì)能利用的意義和政策措施
    1.3 當(dāng)前生物質(zhì)應(yīng)用的主要技術(shù)
        1.3.1 堆肥
        1.3.2 厭氧消化
        1.3.3 高溫?zé)峤?br>        1.3.4 生物質(zhì)直接燃燒
        1.3.5 生物質(zhì)濕式脫氧降解
    1.4 生物質(zhì)干態(tài)及濕態(tài)降解技術(shù)的發(fā)展歷程
        1.4.1 濕態(tài)降解
        1.4.2 干式脫氧降解
    1.5 生物質(zhì)干態(tài)及濕態(tài)降解技術(shù)的關(guān)鍵影響因素
        1.5.1 干式脫氧降解
        1.5.2 濕式脫氧降解
    1.6 生物質(zhì)烘焙和顆粒成型技術(shù)研究進(jìn)展
    1.7 流化床技術(shù)在生物質(zhì)能源化利用領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.8 本研究的目的、意義及主要內(nèi)容
        1.8.1 研究目的
        1.8.2 研究意義
        1.8.3 研究的主要內(nèi)容
第2章 木質(zhì)纖維素在亞/超臨界互補(bǔ)溶劑（1,4-二氧六環(huán)-水）中的降解行為研究
    2.1 引言
    2.2 試驗(yàn)與分析
        2.2.1 試驗(yàn)材料
        2.2.2 試驗(yàn)操作流程
        2.2.3 反應(yīng)產(chǎn)物分離方法
        2.2.4 1,4-二氧六環(huán)-水混合溶劑臨界值的計(jì)算
        2.2.5 稻草超/亞臨界濕式脫氧降解產(chǎn)物的GC-MS分析方法
        2.2.6 稻草原料的組分分析方法
        2.2.7 稻草及超/亞臨界濕式脫氧降解產(chǎn)物（油相和重油相）元素分析方法
        2.2.8 稻草及油相重油相的傅立葉紅外光譜分析
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 溫度對(duì)稻草超/亞臨界濕式脫氧降解各相產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
        2.3.2 停留時(shí)間對(duì)稻草超/亞臨界濕式脫氧降解各相產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
        2.3.3 1,4-二氧六環(huán)-水混合比例對(duì)稻草超/亞臨界濕式脫氧降解產(chǎn)率的影響
        2.3.4 稻草在1,4-二氧六環(huán)-水混合溶劑中超/亞臨界濕式脫氧降解產(chǎn)物的紅外光譜分析
        2.3.5 稻草在1,4-二氧六環(huán)-水混合溶劑中超/亞臨界濕式脫氧降解產(chǎn)物的氣質(zhì)聯(lián)用分析（GC-MS）
    2.4 本章小結(jié)
第3章 木質(zhì)纖維素在亞/超臨界乙醇-水和亞/超臨界異丙醇-水溶液中的降解行為研究
    3.1 引言
    3.2 試驗(yàn)與分析
        3.2.1 試驗(yàn)材料
        3.2.2 反應(yīng)器
        3.2.3 試驗(yàn)操作流程
        3.2.4 反應(yīng)產(chǎn)物分離方法
        3.2.5 混合溶劑臨界值的計(jì)算
        3.2.6 稻草超/亞臨界濕式脫氧降解產(chǎn)物的GC-MS分析方法
        3.2.7 稻草原料的組分分析方法
        3.2.8 稻草及超/亞臨界濕式脫氧降解產(chǎn)物元素分析方法
        3.2.9 稻草和渣相產(chǎn)物的電子掃描電鏡分析（SEM）
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 溫度對(duì)木質(zhì)纖維素降解行為的影響
        3.3.2 溶劑配比對(duì)木質(zhì)纖維素降解行為的影響
        3.3.3 GC-MS分析
    3.4 小結(jié)
第4章 污水廠污泥在亞/超臨界乙醇和丙酮溶劑中降解行為研究
    4.1 引言
    4.2 試驗(yàn)與分析
        4.2.1 試驗(yàn)材料
        4.2.2 反應(yīng)器
        4.2.3 試驗(yàn)操作流程
        4.2.4 反應(yīng)產(chǎn)物分離方法
        4.2.5 污泥超/亞臨界濕式脫氧降解產(chǎn)物的GC-MS分析方法
        4.2.6 污泥及超/亞臨界濕式脫氧降解產(chǎn)物元素分析方法
        4.2.7 污泥濕式脫氧降解產(chǎn)物的黏度分析方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 溫度對(duì)污泥乙醇和丙酮溶劑濕式脫氧降解行為的影響
        4.3.2 醇溶劑/水比值對(duì)污泥濕式脫氧降解行為的影響
        4.3.3 溶劑填充率對(duì)污泥濕式脫氧降解行為的影響
        4.3.4 催化劑對(duì)污泥濕式脫氧降解行為的影響
        4.3.5 油相的元素分析
        4.3.6 油相的傅立葉紅外光譜（FTIR）和氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）分析
        4.3.7 油相的金屬分析
    4.4 小結(jié)
第5章 生物質(zhì)在流化床中干式脫氧降解過程研究
    5.1 引言
    5.2 原料與操作
        5.2.1 原料
        5.2.2 烘焙反應(yīng)過程
        5.2.3 熱值分析
        5.2.4 堆積密度
        5.2.5 粒徑分布
        5.2.6 吸水性分析
    5.3 流化床分布板的設(shè)計(jì)
    5.4 冷態(tài)流化床與熱態(tài)流化床
        5.4.1 冷態(tài)流化床試驗(yàn)
        5.4.2 木屑原料TGA分析
        5.4.3 流化床熱化學(xué)烘焙反應(yīng)
    5.5 結(jié)果與討論
        5.5.1 木屑失重
        5.5.2 烘焙木屑的熱值
        5.5.3 烘焙木屑的性質(zhì)
    5.6 小結(jié)
第6章 烘焙木屑的顆�；芯�
    6.1 引言
    6.2 儀器和操作方法
    6.3 分析方法
        6.3.1 吸水性分析
        6.3.2 強(qiáng)度分析
    6.4 結(jié)果與討論
        6.4.1 烘焙溫度和烘焙停留時(shí)間對(duì)顆粒壓制過程能量消耗的影響
        6.4.2 烘焙溫度和烘焙停留時(shí)間對(duì)顆粒推出過程能量消耗的影響
        6.4.3 顆粒吸水性
        6.4.4 顆粒強(qiáng)度分析
    6.5 小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 認(rèn)識(shí)和展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間論文發(fā)表情況
附錄B 攻讀學(xué)位期間參與的研究課題
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Separation and Bio-activities of Spirostanol Saponin from Tribulus terrestris[J]. ZHANG Shuang1,YANG Rui-jie2,LI Hong1,YIN Zong-yuan2,ZHOU Hong-yu2,LI Xu-wen2,JIN Yong-ri2* and YANG Shi-jie1* 1.Norman Bethune College of Medicine,Jilin University,Changchun 130021,P.R.China;2.College of Chemistry,Jilin University,Changchun 130012,P.R.China.  Chemical Research in Chinese Universities. 2010(06)
[2]蹄葉橐吾根的化學(xué)成分研究[J]. 鄧美彩,焦威,董瑋瑋,魯潤(rùn)華.  天然產(chǎn)物研究與開發(fā). 2009(05)
[3]生物質(zhì)熱解油品位催化提升的思考和初步進(jìn)展[J]. 鄭小明,樓輝.  催化學(xué)報(bào). 2009(08)
[4]乙醇/水混合溶劑中Gemini表面活性劑的表面性質(zhì)[J]. 胡尚林,盧婷,蘭玉茹,黃建濱.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(12)
[5]生物質(zhì)固化成型技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉延春,張英楠,劉明,張啟昌,董征.  世界林業(yè)研究. 2008(04)
[6]榆木木屑快速熱裂解主要工藝參數(shù)優(yōu)化及生物油成分的研究[J]. 劉榮厚,欒敬德.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2008(05)
[7]DGGE和SSCP解析蔬菜類廢物好氧降解過程細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及演替的比較[J]. 葉凝芳,呂凡,何品晶,邵立明.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[8]生物質(zhì)快速熱裂解反應(yīng)溫度對(duì)生物油產(chǎn)率及特性的影響[J]. 劉榮厚,王華.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2006(06)
[9]玉米秸稈熱解生物油特性的研究[J]. 王麗紅,柏雪源,易維明,孔凡霞,李永軍,何芳,李志合.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2006(03)
[10]噴動(dòng)流化床生物質(zhì)裂解液體產(chǎn)物的燃燒特性[J]. 陳明強(qiáng),王君,王新運(yùn),張學(xué)才,張素平,任錚偉,顏涌捷.  安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)

博士論文
[1]催化劑對(duì)廢生物質(zhì)高壓液化制取生物油產(chǎn)品產(chǎn)量和性質(zhì)的影響研究[D]. 佟婧怡.湖南大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3025173