民用固體燃料(煤和生物質)燃燒是大氣羰基化合物(CCs)的重要排放源。CCs是臭氧和二次有機氣溶膠(SOA)的重要前體物。近年來關于民用固體燃料源的CCs排放特征的研究日益增多,但是對燃料類型和燃燒條件(如燃燒溫度)的影響以及CCs排放與燃料的熱解特性的關系等方面有待深入研究。本文內容包括三部分。首先是對各實驗燃料開展氮氣和空氣氛圍的熱解分析,為研究其燃燒過程與排放機理提供基礎數據;然后以兩種煙煤(靈武煤和徐州煤)和兩種生物質(水稻秸稈和落葉松)為對象,在7個燃燒起始溫度(300～900℃,間隔100℃)下,結合石英管式爐燃燒-稀釋-采樣系統(tǒng),采集和分析煙氣中的CCs,探討燃燒溫度的影響;最后以五種秸稈(水稻、玉米、小麥、棉花、油菜)和五種木柴(落葉松、白楊、白樺、水曲柳、橡膠木)為研究對象,采集和分析在400℃和800℃下燃燒排放的CCs,探討燃料類型的影響。初步結論如下:(1)生物質和煤的熱解(氮氣氛圍)和燃燒(空氣氛圍)過程均可劃分為干燥、熱解或燃燒、炭化或燃燼3個階段,分別對應燃料質量的輕微失重、快速失重和接近穩(wěn)定階段。具體而言,對于室溫到900℃范圍內(以10℃/min的升溫...

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【學位級別】：碩士

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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 羰基化合物概況
        1.2.1 羰基化合物
        1.2.2 羰基化合物的危害
        1.2.3 羰基化合物的來源
    1.3 民用煤燃燒排放的羰基化合物研究背景
        1.3.1 煤燃燒研究背景
        1.3.2 煤燃燒的羰基化合物排放特征的研究現狀
    1.4 民用生物質燃燒排放的羰基化合物研究背景
        1.4.1 生物質燃燒研究背景
        1.4.2 生物質燃燒羰基化合物排放特征的研究現狀
    1.5 燃燒排放的污染物形成機理研究現狀
        1.5.1 燃煤過程
        1.5.2 生物質燃燒過程
    1.6 課題研究的目的與意義
    1.7 論文的主要研究內容
    1.8 研究技術路線
第二章 研究方法
    2.1 實驗儀器與試劑
        2.1.1 儀器
        2.1.2 試劑
    2.2 采樣方法與裝置
        2.2.1 采樣方法
        2.2.2 采樣管的制備
        2.2.3 采樣設備
    2.3 燃料的選擇與處理
        2.3.1 燃料的選擇
        2.3.2 燃料的處理
    2.4 燃燒煙氣樣品的采集
        2.4.1 燃燒-稀釋-采樣系統(tǒng)
        2.4.2 燃燒實驗設置
        2.4.3 測量過程
    2.5 羰基化合物樣品分析
        2.5.1 采樣管的處理
        2.5.2 高效液相色譜(HPLC)分析
        2.5.3 標準工作曲線和檢測限
    2.6 數據處理
        2.6.1 羰基化合物的排放因子計算
        2.6.2 校正燃燒效率的計算
        2.6.3 臭氧生成潛勢的計算
    2.7 質量保證與質量控制
第三章 燃料的熱解特性
    3.1 研究背景
    3.2 燃料熱重實驗分析
    3.3 氮氣氛圍下的燃料熱解特性
        3.3.1 煙煤在氮氣氛圍的熱解特性
        3.3.2 生物質在氮氣氛圍的熱解特性
        3.3.3 氮氣氛圍的煤與生物質熱解特性對比
    3.4 空氣氛圍下的燃料熱解特性
        3.4.1 空氣氛圍的煤熱解特性
        3.4.2 空氣氛圍的生物質熱解特性
        3.4.3 空氣氛圍的煤與生物質熱解特性對比
    3.5 兩種氛圍下的熱解特性對比
        3.5.1 熱解曲線對比
        3.5.2 熱解階段對比
    3.6 其它生物質的熱解特性探究
        3.6.1 秸稈的熱解特性
        3.6.2 木柴的熱解特性
        3.6.3 生物質熱解特性對于民用燃燒的重新解讀
    3.7 本章小結
第四章 溫度對固體燃料燃燒排放羰基化合物的影響
    4.1 研究背景
    4.2 溫度對煤燃燒的羰基化合物排放因子及組分的影響
        4.2.1 煤在不同溫度燃燒的羰基化合物排放因子
        4.2.2 煤在不同溫度燃燒的羰基化合物組分的排放特征
        4.2.3 煤在不同溫度燃燒的羰基化合物的主要物種排放特征
    4.3 溫度對生物質燃燒的羰基化合物排放因子及組分的影響
        4.3.1 生物質在不同溫度燃燒的羰基化合物排放因子
        4.3.2 生物質在不同溫度燃燒的羰基化合物組分的排放特征
        4.3.3 生物質在不同溫度燃燒的羰基化合物的主要物種排放特征
    4.4 校正燃燒效率對羰基化合物排放的影響
        4.4.1 校正燃燒效率
        4.4.2 校正燃燒效率對羰基化合物排放的影響
    4.5 臭氧生成潛勢
    4.6 本章小結
第五章 燃料類型對民用燃燒排放羰基化合物的影響
    5.1 研究背景
    5.2 煤種對羰基化合物排放及各組分的影響
        5.2.1 煤種對羰基化合物排放
        5.2.2 煤種對羰基化合物各組分的影響
    5.3 生物質對羰基化合物排放及各組分的影響
        5.3.1 生物質對羰基化合物排放
        5.3.2 生物質對羰基化合物各組分排放的影響
    5.4 煤與生物質對比
    5.5 本章小結
第六章 生物質燃燒排放羰基化合物的特征研究
    6.1 研究背景
    6.2 生物質燃燒的羰基化合物排放因子
        6.2.1 總羰基化合物排放因子
        6.2.2 醛類和酮類化合物的分布
        6.2.3 主要羰基化合物的分布
    6.3 燃料類型對羰基化合物排放的影響
        6.3.1 溫度對不同燃料的羰基化合物排放的影響
        6.3.2 秸稈和木柴排放的羰基化合物
        6.3.3 生物質燃燒的綜合評價
    6.4 生物質性質對羰基化合物排放的影響
        6.4.1 揮發(fā)分的影響
        6.4.2 含水率的影響
        6.4.3 固定碳的影響
    6.5 臭氧生成潛勢
    6.6 本章小結
第七章 民用燃燒的羰基化合物生成機理初步探究
    7.1 研究背景
    7.2 煤燃燒
        7.2.1 燃煤過程的芳香醛排放特征
        7.2.2 煤的芳香醛形成機理
    7.3 生物質燃燒
        7.3.1 生物質的芳香醛排放特征
        7.3.2 半纖維素、纖維素和木質素的芳香醛排放特征
        7.3.3 半纖維素、纖維素和木質素的熱解過程
    7.4 本章小結
第八章 結論與展望
    8.1 結論
    8.2 本研究的創(chuàng)新點
    8.3 展望
參考文獻
作者在攻讀碩士學位期間公開發(fā)表的論文
作者在攻讀碩士學位期間所作的項目
致謝



本文編號：3804222