木質(zhì)纖維類生物質(zhì)水熱焦特性分析
發(fā)布時間:2022-11-08 22:17
生物質(zhì)水熱碳化技術能夠在一定溫度和壓力下將生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化為水熱焦,是一項有效的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術。眾多學者研究表明水熱焦具有高含碳量、高熱值等特點,以水熱焦為燃料和作為熱解原料制備高附加值產(chǎn)品等應用前景廣闊,但目前對其相關特性的研究還不夠系統(tǒng)全面。因此,本文以國家自然科學基金項目“濕解環(huán)境下生物質(zhì)濕解殘液中碳元素的遷移固存機制研究”為依托,以桂圓殼、竹筍殼和玉米秸稈三種生物質(zhì)為原料分別進行了水熱碳化試驗研究,結(jié)合元素分析和熱重分析對水熱焦的演變特性、熱力學特性及熱解特性進行了分析,并計算了反應動力學參數(shù)活化能。主要工作如下:(1)分別對三種生物質(zhì)原料進行了不同反應強度下的水熱碳化試驗制備了水熱焦,并結(jié)合元素分析分別對水熱焦的演變過程特性進行了研究。結(jié)果表明,三種生物質(zhì)水熱焦的產(chǎn)率及C、O元素質(zhì)量分數(shù)均隨著反應強度的增加呈函數(shù)照應關系,根據(jù)曲線走勢均分為三個階段:第一階段較為穩(wěn)定;第二階段劇烈變化;第三階段逐漸趨于穩(wěn)定。在較高反應強度下制取的桂圓殼水熱焦O/C原子比和竹筍殼水熱焦的H/C和O/C原子比均已經(jīng)接近標煤,表明水熱碳化過程極大的促進了生物質(zhì)的煤化進程,使得制備的水熱焦具有了良好的...
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 生物質(zhì)水熱碳化技術研究現(xiàn)狀
1.2.1 水熱碳化制備高密度燃料
1.2.2 水熱碳化制備新型碳材料
1.2.3 水熱碳化影響因素研究
1.3 水熱焦熱力學特性及熱解特性研究現(xiàn)狀
1.4 存在問題
1.5 本文主要研究內(nèi)容
2.試驗與分析方法
2.1 試驗系統(tǒng)和步驟
2.2 試驗材料
2.3 分析方法
2.4 本章小結(jié)
3.水熱焦演變特性分析
3.1 桂圓殼水熱焦演變特性
3.1.1 水熱焦制備
3.1.2 水熱焦產(chǎn)率
3.1.3 水熱焦元素組成
3.2 竹筍殼水熱焦演變特性
3.2.1 水熱焦制備
3.2.2 水熱焦產(chǎn)率
3.2.3 水熱焦元素組成
3.3 玉米秸稈水熱焦演變特性
3.3.1 水熱焦制備
3.3.2 水熱焦產(chǎn)率
3.3.3 水熱焦元素組成
3.4 本章小結(jié)
4.水熱焦熱力學特性
4.1 熱力學特性參數(shù)計算
4.2 熱力學特性分析
4.2.1 桂圓殼水熱焦熱力學特性
4.2.2 竹筍殼水熱焦熱力學特性
4.3 本章小結(jié)
5.水熱焦熱解及動力學特性研究
5.1 水熱焦熱解特性分析
5.1.1 竹筍殼水熱焦熱解產(chǎn)率
5.1.2 竹筍殼水熱焦熱解速率
5.1.3 玉米秸稈水熱焦熱解產(chǎn)率
5.1.4 玉米秸稈水熱焦熱解速率
5.2 水熱焦熱解動力學分析
5.2.1 水熱焦熱解分析
5.2.2 水熱焦熱解動力學分析
5.3 本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
6.1 本文主要結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
附錄 :碩士研究生階段發(fā)表論文及參與項目
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]開發(fā)新能源,促進世界經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展[J]. 李斯勝,霍翔遠. 國際工程與勞務. 2019(05)
[2]生物質(zhì)熱解實驗及其動力學研究[J]. 解海衛(wèi),張晶,張艷,鄧尚洵. 能源與節(jié)能. 2018(11)
[3]水熱碳化法制備單分散碳微球[J]. 李賽賽,李發(fā)亮,段紅娟,王軍凱,張海軍. 稀有金屬材料與工程. 2018(S1)
[4]木屑及其水熱炭的熱解特性和動力學對比[J]. 邢獻軍,楊靜,范方宇,李永玲,張賢文. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(04)
[5]能源革命:從化石能源到新能源[J]. 鄒才能,趙群,張國生,熊波. 天然氣工業(yè). 2016(01)
[6]水熱炭的制備、性質(zhì)及應用[J]. 吳艷姣,李偉,吳瓊,劉守新. 化學進展. 2016(01)
[7]過程參數(shù)對纖維素水熱碳化的影響[J]. 劉娟,池涌,舒迪. 化工學報. 2015(12)
[8]我國能源企業(yè)多元化經(jīng)營驅(qū)動因素及伴生效應研究——以中廣核集團為例[J]. 鄒樹梁,王曉亭,劉文君. 中外能源. 2014(02)
[9]水熱技術在生物質(zhì)轉(zhuǎn)換中的研究進展[J]. 何選明,王春霞,付鵬睿,陳誠,王小娟. 現(xiàn)代化工. 2014(01)
[10]纖維素制備碳材料的工藝與機理研究[J]. 高曉月,王美蓉,王淑花,賈虎生. 化工新型材料. 2012(08)
本文編號:3704653
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 生物質(zhì)水熱碳化技術研究現(xiàn)狀
1.2.1 水熱碳化制備高密度燃料
1.2.2 水熱碳化制備新型碳材料
1.2.3 水熱碳化影響因素研究
1.3 水熱焦熱力學特性及熱解特性研究現(xiàn)狀
1.4 存在問題
1.5 本文主要研究內(nèi)容
2.試驗與分析方法
2.1 試驗系統(tǒng)和步驟
2.2 試驗材料
2.3 分析方法
2.4 本章小結(jié)
3.水熱焦演變特性分析
3.1 桂圓殼水熱焦演變特性
3.1.1 水熱焦制備
3.1.2 水熱焦產(chǎn)率
3.1.3 水熱焦元素組成
3.2 竹筍殼水熱焦演變特性
3.2.1 水熱焦制備
3.2.2 水熱焦產(chǎn)率
3.2.3 水熱焦元素組成
3.3 玉米秸稈水熱焦演變特性
3.3.1 水熱焦制備
3.3.2 水熱焦產(chǎn)率
3.3.3 水熱焦元素組成
3.4 本章小結(jié)
4.水熱焦熱力學特性
4.1 熱力學特性參數(shù)計算
4.2 熱力學特性分析
4.2.1 桂圓殼水熱焦熱力學特性
4.2.2 竹筍殼水熱焦熱力學特性
4.3 本章小結(jié)
5.水熱焦熱解及動力學特性研究
5.1 水熱焦熱解特性分析
5.1.1 竹筍殼水熱焦熱解產(chǎn)率
5.1.2 竹筍殼水熱焦熱解速率
5.1.3 玉米秸稈水熱焦熱解產(chǎn)率
5.1.4 玉米秸稈水熱焦熱解速率
5.2 水熱焦熱解動力學分析
5.2.1 水熱焦熱解分析
5.2.2 水熱焦熱解動力學分析
5.3 本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
6.1 本文主要結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
附錄 :碩士研究生階段發(fā)表論文及參與項目
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]開發(fā)新能源,促進世界經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展[J]. 李斯勝,霍翔遠. 國際工程與勞務. 2019(05)
[2]生物質(zhì)熱解實驗及其動力學研究[J]. 解海衛(wèi),張晶,張艷,鄧尚洵. 能源與節(jié)能. 2018(11)
[3]水熱碳化法制備單分散碳微球[J]. 李賽賽,李發(fā)亮,段紅娟,王軍凱,張海軍. 稀有金屬材料與工程. 2018(S1)
[4]木屑及其水熱炭的熱解特性和動力學對比[J]. 邢獻軍,楊靜,范方宇,李永玲,張賢文. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(04)
[5]能源革命:從化石能源到新能源[J]. 鄒才能,趙群,張國生,熊波. 天然氣工業(yè). 2016(01)
[6]水熱炭的制備、性質(zhì)及應用[J]. 吳艷姣,李偉,吳瓊,劉守新. 化學進展. 2016(01)
[7]過程參數(shù)對纖維素水熱碳化的影響[J]. 劉娟,池涌,舒迪. 化工學報. 2015(12)
[8]我國能源企業(yè)多元化經(jīng)營驅(qū)動因素及伴生效應研究——以中廣核集團為例[J]. 鄒樹梁,王曉亭,劉文君. 中外能源. 2014(02)
[9]水熱技術在生物質(zhì)轉(zhuǎn)換中的研究進展[J]. 何選明,王春霞,付鵬睿,陳誠,王小娟. 現(xiàn)代化工. 2014(01)
[10]纖維素制備碳材料的工藝與機理研究[J]. 高曉月,王美蓉,王淑花,賈虎生. 化工新型材料. 2012(08)
本文編號:3704653
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