作為世界上最大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)國(guó),我國(guó)每年的農(nóng)林廢棄物產(chǎn)生量相當(dāng)可觀。通過(guò)熱解技術(shù)促使有機(jī)質(zhì)組分發(fā)生遷移轉(zhuǎn)化從而獲取高附加值產(chǎn)物,是較為高值化的生物質(zhì)利用方式。但在工業(yè)過(guò)程中往往暴露出原料轉(zhuǎn)化效率不高、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化效果不明顯以及產(chǎn)物品質(zhì)較差等問(wèn)題。這主要是由于熱解機(jī)理認(rèn)識(shí)不清、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)源不可靠以及產(chǎn)物性質(zhì)變化規(guī)律掌握不全所導(dǎo)致的。針對(duì)以上問(wèn)題,本文綜合氣體釋放規(guī)律和殘焦表面特性總結(jié)出了原料熱解機(jī)理及反應(yīng)路徑;在此基礎(chǔ)上,利用不同解析手段對(duì)整個(gè)熱解過(guò)程進(jìn)行了全面的動(dòng)力學(xué)分析;最后針對(duì)實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用,考察了原料在快速熱解工況下的產(chǎn)物變化規(guī)律。首先利用熱質(zhì)聯(lián)用分析儀和原位紅外光譜儀對(duì)楊樹(shù)木屑、杏仁殼和小麥秸稈等典型生物質(zhì)的熱解反應(yīng)行為進(jìn)行了考察。發(fā)現(xiàn)升溫速率的提高會(huì)使熱滯后現(xiàn)象更加明顯,并且與其余兩種原料相比,楊樹(shù)木屑受熱更易分解。原料在熱解初期首先發(fā)生氫鍵網(wǎng)格的解構(gòu)與水分子的析出。在250-350℃之間,由于脫羰基和脫羧基反應(yīng)逐步深化為亞甲基和苯環(huán)各取代基的移除,造成大量CO、CO₂和乙酸的生成。360℃主要發(fā)生脫氫反應(yīng)和開(kāi)環(huán)裂解反應(yīng)。400℃后開(kāi)始發(fā)生芳構(gòu)化和苯...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 農(nóng)林廢棄物資源化利用現(xiàn)狀
        1.1.1 研究背景及意義
        1.1.2 農(nóng)林廢棄物的含義
        1.1.3 農(nóng)林廢棄物的利用
    1.2 生物質(zhì)熱解技術(shù)概述
        1.2.1 生物質(zhì)熱解氣化基本原理
        1.2.2 生物質(zhì)熱解技術(shù)分類(lèi)
    1.3 生物質(zhì)熱轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)分析方法
        1.3.1 模型擬合法
        1.3.2 等轉(zhuǎn)化率法
        1.3.3 分布活化能模型
    1.4 生物質(zhì)熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)特性及研究現(xiàn)狀
        1.4.1 生物質(zhì)熱解反應(yīng)行為研究
        1.4.2 生物質(zhì)快速熱解反應(yīng)特性
    1.5 研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 研究目標(biāo)
第2章 農(nóng)林廢棄物熱解反應(yīng)過(guò)程行為研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 農(nóng)林廢棄物熱解失重特性
        2.2.2 熱解氣體實(shí)時(shí)釋放規(guī)律
        2.2.3 熱解過(guò)程中殘焦表面官能團(tuán)的變化
    2.3 本章小結(jié)
第3章 農(nóng)林廢棄物熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
    3.1 研究方法
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與步驟
        3.1.2 反應(yīng)活化能的確定
        3.1.3 動(dòng)力學(xué)模型的確定
        3.1.4 多高斯DAEM方程的建立
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 Friedman法確定反應(yīng)活化能
        3.2.2 主曲線(xiàn)法確定動(dòng)力學(xué)模型
        3.2.3 基于反應(yīng)機(jī)理的多峰分解特性
        3.2.4 基于多高斯DAEM反應(yīng)模型的動(dòng)力學(xué)分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 農(nóng)林廢棄物快速熱解反應(yīng)特性
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.1.3 產(chǎn)物表征
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 不同熱解終溫下的產(chǎn)物分布
        4.2.2 氣體組成隨熱解終溫的變化
        4.2.3 生物油組成隨熱解終溫的變化
        4.2.4 熱解溫度對(duì)生物質(zhì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新性分析
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 英文簡(jiǎn)寫(xiě)說(shuō)明
附錄 B 符號(hào)說(shuō)明
附錄 C 碩士期間已發(fā)表文章
致謝



本文編號(hào)：3816052