生物质中碱金属的赋存形态及热释放的实验研究
发布时间：2021-04-25 05:44
生物质作为可再生洁净能源,在中国能源结构中将占据越来越重要的地位。由于其含有较多的碱金属造成积灰、结渣,腐蚀等问题,抑制了生物质能源的推广应用,也同时增大发电系统的复杂性及发电成本。因此,本文重点研究了生物质碱金属的赋存形态及热处理过程中碱金属元素的释放规律及机理,为我国生物质的清洁高效利用提供有力的理论支持,具有较好的社会经济及学术的重要意义。研究生物质碱金属赋存形态及热释放特性,本文所采用的实验方法为:化学分馏实验、微波消解实验、热解燃烧实验;检测方法为:电感耦合离子质谱仪（ICP-AES）、扫描电子显微镜及能谱仪（SEM-EDS）和X射线衍射（XRD）,并利用烟气分析仪测量在热解燃烧实验烟气中CO2、HCl析出规律。以小麦秸秆与稻壳为研究对象,对碱金属K、Na的赋存形态和影响脱除水溶性K的因素进行了研究。以小麦秸秆为研究对象,通过生物质热解燃烧实验,对灰样或灰渣碱金属含量的分析,得出碱金属释放规律。同时,对灰样或灰渣表面元素含量、微观结构和碱金属赋存形态进行了实验分析。通过化学分馏实验,对小麦秸秆与稻壳碱（土）金属赋存形态进行了分析,其结论为:小麦秸秆与稻壳...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.1.1 生物质能概述
1.1.2 生物质能的开发利用
1.1.3 研究意义
1.2 生物质中碱金属的研究进展
1.2.1 生物质中碱金属及相关元素概述
1.2.2 生物质碱金属的赋存形态研究
1.2.3 生物质碱金属导致的沉积、腐蚀和聚团问题
1.2.4 国内外研究现状
1.3 本课题研究的主要内容
第2章 生物质样品制备及实验检测方法
2.1 样品制备
2.2 工业分析与元素分析
2.3 微波消解实验
2.4 化学分馏实验
2.5 滴定实验
2.6 检测方法
2.6.1 电感耦合等离子质谱仪（ICP-AES）
2.6.2 X射线衍射（XRD）
2.6.3 扫描电子显微镜及能谱仪（SEM-EDS）
2.7 本章小结
第3章 生物质碱金属赋存形态及脱除影响因素的实验研究
3.1 化学分馏实验数据分析
3.2 生物质中碱金属赋存形态分析
3.3 不同水洗时间阴阳离子浓度变化分析
3.4 影响脱除水溶性K的因素分析
3.4.1 水洗温度
3.4.2 脱除时间
3.4.3 粒径
3.4.4 搅拌速率
3.5 影响脱除水溶性K因素的相关性分析
3.6 本章小结
第4章 生物质热解与燃烧中碱金属释放的实验研究
4.1 热解与燃烧实验
4.1.1 实验装置
4.1.2 热解实验过程
4.1.3 燃烧实验过程
4.2 热解过程中碱金属的释放特性分析
4.2.1 热解过程生物质热解率
4.2.2 不同热解温度下的CO2析出状况分析
4.2.3 碱（土）金属的释放特性分析
4.2.4 热解灰样中碱金属K的赋存形态分析
4.3 燃烧过程中碱金属的释放特性分析
4.3.1 不同温度燃烧特性分析
4.3.2 燃烧过程生物质失重率
4.3.3 烟气中HCl的体积分数变化
4.3.4 碱（土）金属在燃烧过程释放特性分析
4.3.5 燃烧时间及燃烧厚度对碱金属K释放的影响分析
4.4 小麦秸秆热解、燃烧样品表面元素含量和颗粒微观结构分析
4.4.1 小麦秸秆热解过程中的灰样颗粒结构分析
4.4.2 碱（土）金属在生物质灰样表面富集情况分析
4.4.3 小麦秸秆燃烧过程中的灰渣颗粒结构分析
4.4.4 碱金属K在灰渣表面富集状况分析
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
个人在学期间发表的学术论文和研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质发电发展现状及前景[J]. 赵巧良. 农村电气化. 2018(03)
[2]我国生物质能源发展综述[J]. 石元春. 智慧电力. 2017(07)
[3]不同热解温度下玉米秸秆中碱金属K和Na的释放及半焦中赋存特性[J]. 孟晓晓,孙锐,袁皓,周伟,任霄汉,张瑞寒. 化工学报. 2017(04)
[4]水洗脱除准东煤中水溶性钠的影响因素分析[J]. 祁慧,赵永椿,姚斌,张军营,郑楚光. 热力发电. 2015(09)
[5]准东煤中碱金属的赋存形态及其在热解过程中的迁移规律[J]. 王智化,李谦,刘敬,黄镇宇,周志军,周俊虎,岑可法. 中国电机工程学报. 2014(S1)
[6]逐级提取法研究新疆高钠煤中碱金属赋存形态[J]. 杨明,陈明华,谷红伟. 煤质技术. 2014(06)
[7]五彩湾煤中钠在热解过程中的形态变迁[J]. 刘大海,张守玉,涂圣康,金涛,施登宇,裴育峰. 燃料化学学报. 2014(10)
[8]我国生物质能源发展现状与战略思考[J]. 闫金定. 林产化学与工业. 2014(04)
[9]准东煤中碱金属的赋存形式及其在燃烧过程中的迁移规律实验研究[J]. 刘敬,王智化,项飞鹏,黄镇宇,刘建忠,周俊虎,岑可法. 燃料化学学报. 2014(03)
[10]生物质能的热化学转化技术[J]. 张燕,佟达,宋魁彦. 森林工程. 2012(02)
博士论文
[1]热转化过程中生物质内在钾气相释放和固相转化的研究[D]. 赵海波.清华大学 2018
[2]生物质模型化合物碱金属的释放及碱金属对灰熔融特性的影响[D]. 王洋.华北电力大学(北京) 2017
[3]生物质热转化过程中碱金属元素迁移的研究[D]. 张志昊.清华大学 2014
硕士论文
[1]秸秆中K元素在热解和燃烧过程释放特性实验研究[D]. 孟晓晓.哈尔滨工业大学 2015
[2]生物质热解过程中碱金属钾的赋存形态及析出迁移实验研究[D]. 周宇.华中科技大学 2015
[3]生物质燃烧碱金属及氯排放特性研究[D]. 谢泽琼.华南理工大学 2013
[4]生物质燃烧过程中碱金属迁移研究[D]. 杨光.华南理工大学 2012
[5]碱金属/碱土金属对生物质热解特性影响的实验研究[D]. 李志远.华中科技大学 2008
本文编号：3158818
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.1.1 生物质能概述
1.1.2 生物质能的开发利用
1.1.3 研究意义
1.2 生物质中碱金属的研究进展
1.2.1 生物质中碱金属及相关元素概述
1.2.2 生物质碱金属的赋存形态研究
1.2.3 生物质碱金属导致的沉积、腐蚀和聚团问题
1.2.4 国内外研究现状
1.3 本课题研究的主要内容
第2章 生物质样品制备及实验检测方法
2.1 样品制备
2.2 工业分析与元素分析
2.3 微波消解实验
2.4 化学分馏实验
2.5 滴定实验
2.6 检测方法
2.6.1 电感耦合等离子质谱仪（ICP-AES）
2.6.2 X射线衍射（XRD）
2.6.3 扫描电子显微镜及能谱仪（SEM-EDS）
2.7 本章小结
第3章 生物质碱金属赋存形态及脱除影响因素的实验研究
3.1 化学分馏实验数据分析
3.2 生物质中碱金属赋存形态分析
3.3 不同水洗时间阴阳离子浓度变化分析
3.4 影响脱除水溶性K的因素分析
3.4.1 水洗温度
3.4.2 脱除时间
3.4.3 粒径
3.4.4 搅拌速率
3.5 影响脱除水溶性K因素的相关性分析
3.6 本章小结
第4章 生物质热解与燃烧中碱金属释放的实验研究
4.1 热解与燃烧实验
4.1.1 实验装置
4.1.2 热解实验过程
4.1.3 燃烧实验过程
4.2 热解过程中碱金属的释放特性分析
4.2.1 热解过程生物质热解率
4.2.2 不同热解温度下的CO2析出状况分析
4.2.3 碱（土）金属的释放特性分析
4.2.4 热解灰样中碱金属K的赋存形态分析
4.3 燃烧过程中碱金属的释放特性分析
4.3.1 不同温度燃烧特性分析
4.3.2 燃烧过程生物质失重率
4.3.3 烟气中HCl的体积分数变化
4.3.4 碱（土）金属在燃烧过程释放特性分析
4.3.5 燃烧时间及燃烧厚度对碱金属K释放的影响分析
4.4 小麦秸秆热解、燃烧样品表面元素含量和颗粒微观结构分析
4.4.1 小麦秸秆热解过程中的灰样颗粒结构分析
4.4.2 碱（土）金属在生物质灰样表面富集情况分析
4.4.3 小麦秸秆燃烧过程中的灰渣颗粒结构分析
4.4.4 碱金属K在灰渣表面富集状况分析
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
个人在学期间发表的学术论文和研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质发电发展现状及前景[J]. 赵巧良. 农村电气化. 2018(03)
[2]我国生物质能源发展综述[J]. 石元春. 智慧电力. 2017(07)
[3]不同热解温度下玉米秸秆中碱金属K和Na的释放及半焦中赋存特性[J]. 孟晓晓,孙锐,袁皓,周伟,任霄汉,张瑞寒. 化工学报. 2017(04)
[4]水洗脱除准东煤中水溶性钠的影响因素分析[J]. 祁慧,赵永椿,姚斌,张军营,郑楚光. 热力发电. 2015(09)
[5]准东煤中碱金属的赋存形态及其在热解过程中的迁移规律[J]. 王智化,李谦,刘敬,黄镇宇,周志军,周俊虎,岑可法. 中国电机工程学报. 2014(S1)
[6]逐级提取法研究新疆高钠煤中碱金属赋存形态[J]. 杨明,陈明华,谷红伟. 煤质技术. 2014(06)
[7]五彩湾煤中钠在热解过程中的形态变迁[J]. 刘大海,张守玉,涂圣康,金涛,施登宇,裴育峰. 燃料化学学报. 2014(10)
[8]我国生物质能源发展现状与战略思考[J]. 闫金定. 林产化学与工业. 2014(04)
[9]准东煤中碱金属的赋存形式及其在燃烧过程中的迁移规律实验研究[J]. 刘敬,王智化,项飞鹏,黄镇宇,刘建忠,周俊虎,岑可法. 燃料化学学报. 2014(03)
[10]生物质能的热化学转化技术[J]. 张燕,佟达,宋魁彦. 森林工程. 2012(02)
博士论文
[1]热转化过程中生物质内在钾气相释放和固相转化的研究[D]. 赵海波.清华大学 2018
[2]生物质模型化合物碱金属的释放及碱金属对灰熔融特性的影响[D]. 王洋.华北电力大学(北京) 2017
[3]生物质热转化过程中碱金属元素迁移的研究[D]. 张志昊.清华大学 2014
硕士论文
[1]秸秆中K元素在热解和燃烧过程释放特性实验研究[D]. 孟晓晓.哈尔滨工业大学 2015
[2]生物质热解过程中碱金属钾的赋存形态及析出迁移实验研究[D]. 周宇.华中科技大学 2015
[3]生物质燃烧碱金属及氯排放特性研究[D]. 谢泽琼.华南理工大学 2013
[4]生物质燃烧过程中碱金属迁移研究[D]. 杨光.华南理工大学 2012
[5]碱金属/碱土金属对生物质热解特性影响的实验研究[D]. 李志远.华中科技大学 2008
本文编号：3158818
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3158818.html
