微藻作為一種理想的高氮生物質(zhì),生長(zhǎng)快速,產(chǎn)量和含氮量都很高。近年來,高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)已逐漸應(yīng)用于微藻處理并制備生物柴油等領(lǐng)域。但對(duì)于中低溫水熱處理技術(shù)應(yīng)用于微藻能源轉(zhuǎn)化和資源應(yīng)用目前還未展開深入的研究。已有研究證實(shí)產(chǎn)物中關(guān)鍵元素氮對(duì)于制備清潔生物油具有重要意義,而氮在不同水熱參數(shù)下的分布和轉(zhuǎn)化途徑還不清楚,以及微藻生物炭用作碳材料的吸附特性也需要進(jìn)一步的研究和認(rèn)識(shí)。針對(duì)目前對(duì)水熱處理過程中微藻脫氮機(jī)制的研究還有許多欠缺,本文開展了如下幾個(gè)方面的研究:首先,本研究采用鈍頂螺旋藻作為代表性微藻,在水熱條件下考察溫度對(duì)螺旋藻水熱碳化(HTC)處理過程中氮的分布與演變的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)置停留時(shí)間為30分鐘,根據(jù)溫度參數(shù)分為180℃、200℃、220℃、240℃、260℃以及280℃ 6個(gè)組。通過用XPS、NMR、FTIR光譜、SEM等多種手段分析不同溫度下生物炭中含氮官能團(tuán)種類,含量、結(jié)構(gòu)和外貌特征等,進(jìn)而揭示氮的化學(xué)形態(tài)及生成機(jī)理,從而進(jìn)一步研究水熱處理微藻脫氮機(jī)制和生物油中含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化機(jī)制。結(jié)果表明,反應(yīng)溫度對(duì)固相、水相和生物油中的氮物質(zhì)的釋放和分布有顯著影響。在180℃時(shí),升高HTC溫度可使生...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 生物質(zhì)的熱處理技術(shù)
        1.2.1 熱解處理技術(shù)
        1.2.2 水熱液化處理技術(shù)
    1.3 水熱處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 水熱碳化反應(yīng)影響因素
        1.4.1 反應(yīng)溫度
        1.4.2 反應(yīng)停留時(shí)間
    1.5 氨氮廢水的脫除方法
    1.6 生物炭和微波在高濃度氨氮廢水處理中研究現(xiàn)狀
    1.7 本課題研究?jī)?nèi)容、目的和技術(shù)路線
        1.7.1 研究?jī)?nèi)容
        1.7.2 研究目的
        1.7.3 技術(shù)路線圖
第2章 溫度對(duì)微藻水熱碳化氮分布及轉(zhuǎn)化的影響
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 水熱碳化和產(chǎn)物處理
        2.2.4 生物炭含氮物質(zhì)分析方法
        2.2.5 液相產(chǎn)物含氮物質(zhì)分析方法
        2.2.6 生物油含氮物質(zhì)分析方法
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 溫度對(duì)微藻水熱碳化氮元素分布的影響
        2.3.2 微藻水熱碳化含氮物質(zhì)在液相中的分布
        2.3.3 微藻水熱碳化含氮物質(zhì)在生物炭中的分布
        2.3.4 微藻水熱碳化含氮物質(zhì)在生物油中的分布
        2.3.5 微藻水熱碳化氮元素轉(zhuǎn)化途徑分析
    2.4 小結(jié)
第3章 微藻生物炭對(duì)氨氮廢水的脫除
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 生物炭制備及改性
        3.2.4 氨氮的分析實(shí)驗(yàn)
        3.2.5 微波處理氨氮廢水實(shí)驗(yàn)
        3.2.6 改性生物炭脫除氨氮實(shí)驗(yàn)
        3.2.7 微波輔助改性生物炭脫除氨氮廢水實(shí)驗(yàn)
        3.2.8 生物炭材料的表征分析方法
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 改性生物炭篩選實(shí)驗(yàn)分析與討論
        3.3.2 改性生物炭吸附實(shí)驗(yàn)分析與討論
        3.3.3 螺旋藻和生物炭材料基本特性分析與討論
        3.3.4 微波輔助改性生物炭脫除氨氮結(jié)果討論
    3.4 小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝



本文編號(hào)：3767228