催化剂对炭化反应产物性质的影响
发布时间：2025-01-06 07:06
生物质炭(Biochar)是新近提出的一项应对温室效应的技术措施,同时也是一项提高土壤肥力的新举措,是当前研究的热点之一。针对生物质炭研究中集中在酸性土壤、短期培养试验、单季田间试验的现状,结合生物质能源生产中催化剂普遍使用的实际情况,本文从普通生物质炭对石灰性土壤性质及作物产量的长期影响出发,通过实验室小型设备,研究催化剂对污泥水热炭化过程和作物秸秆干裂解过程和产物性质的影响,分析催化剂对生物质炭性质的影响,为其进一步农业应用提供实验依据。研究主要结果如下： 催化剂可缩短加热水热炭化过程的加热时间9-23%,具有一定的节约能耗效果。催化剂可显著降低水热炭中C、N含量,极大清除污泥伴生污水中的P；CaO可显著提高污泥水热炭的酸缓冲性和pH,催化剂可降低水热炭的炭化度。催化剂可显著降低水热液中C的浓度,显著提高水热液的生化降解性,极大降低P的富营养化风险。水热炭化使分散态重金属集中分布于水热炭、水热液及焦油中,CaO对水热炭中重金属含量和活性的影响高于FeCl3, CaO可提高酸溶态重金属的比例,而FeCl3对7种重金属的活性无明显影响。 K2C03或K2CO3/CaO混合物均...
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 生物质炭的农业应用
1.2.2 催化剂在市政污泥水热炭化处理中的应用
1.2.3 催化剂在秸秆干裂解中的应用
1.3 研究不足与亟待解决的问题
1.4 研究目标
1.5 研究内容
1.6 技术路线
第二章 催化剂对市政污泥水热炭化进程及产物基础性质的影响
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 材料
2.2.2 试验过程
2.2.3 测定方法
2.2.4 数据处理方法
2.3 结果分析
2.3.1 催化剂对水热炭化过程中反应条件的影响
2.3.2 催化剂对水热炭化产物性质的影响
2.4 讨论
2.4.1 催化剂对市政污泥水热炭化反应条件的影响
2.4.2 催化剂对市政污泥水热炭化产物性质的影响
2.5 结论
第三章 催化剂对市政污泥水热炭性质的影响
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 材料
3.2.2 试验过程
3.2.3 指标测定与计算
3.2.4 数据处理方法
3.3 结果分析
3.3.1 催化剂对污泥水热炭基本元素分布的影响
3.3.2 催化剂对水热炭化学性质的影响
3.3.3 催化剂对水热炭炭化程度的影响
3.3.4 催化剂在炭化产物中的分布
3.4 讨论
3.4.1 基本元素在炭化产物间的分布
3.4.2 水热炭的化学性质
3.4.3 水热炭的炭化程度
3.5 结论
第四章 催化剂对污泥水热液的影响
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 材料与试验过程
4.2.2 指标测定与计算
4.2.3 数据处理方法
4.3 结果分析
4.3.1 催化剂对水热液元素含量的影响
4.3.2 催化剂对水热液生化降解性的影响
4.3.3 催化剂对水热液化学性质的影响
4.4 讨论
4.4.1 催化剂对市政污泥脱水性能的影响
4.4.2 催化剂对水热液元素浓度的影响机理
4.4.3 催化剂对水热液生化处理难易程度的影响
4.5 结论
第五章 催化剂对市政污泥水热炭化产物重金属的影响
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 材料与试验方法
5.2.2 指标测定与计算
5.2.3 数据处理方法
5.3 结果分析
5.3.1 催化剂对污泥水热炭化产物重金属浓度的影响
5.3.2 催化剂对重金属在固、液产物间分配的影响
5.3.3 催化剂对污泥水热炭重金属形态的影响
5.4 讨论
5.4.1 重金属分布
5.4.2 重金属形态
5.5 结论
第六章 催化剂对水稻秸秆干裂解生物质炭性质的影响
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.2.1 供试材料
6.2.2 干裂解过程
6.2.3 测定方法
6.2.4 数据统计分析
6.3 结果与分析
6.3.1 催化剂对生物质炭产率的影响
6.3.2 催化剂对生物质炭基本元素及有效养分含量的影响
6.3.3 催化剂对生物质炭化学性质及吸附性能的影响
6.3.4 催化剂对生物质炭有机化合物组分的影响
6.3.5 催化剂在炭表面的分布情况
6.4 讨论
6.4.1 催化剂对基本元素含量及化学性质的影响
6.4.2 催化剂对有机化合物裂解的影响
6.5 结论
第七章 催化剂对玉米秸秆干裂解产物性质的影响
7.1 引言
7.2 材料与方法
7.2.1 供试材料
7.2.2 裂解过程
7.2.3 测定方法
7.2.4 数据统计分析
7.3 结果与分析
7.3.1 催化剂对生物质炭净产率及灰分的影响
7.3.2 催化剂对生物质炭基本元素及有效养分含量的影响
7.3.3 催化剂对生物质炭化学性质及吸附性能的影响
7.3.4 催化剂对生物质炭化学性质及吸附性能的影响
7.3.5 催化剂对生物质炭有机化合物组分的影响
7.3.6 催化剂在炭表面的分布情况
7.4 讨论
7.4.1 催化剂对基本元素含量及化学性质的影响
7.4.2 催化剂对有机化合物裂解的影响
7.5 结论
第八章 生物质炭对潮土作物产量及土壤性质的影响
8.1 引言
8.2 材料与方法
8.2.1 试验设置
8.2.2 土壤
8.2.3 生物质炭
8.2.4 样品采集及测定
8.2.5 数据分析方法
8.3 结果分析
8.3.1 作物产量
8.3.2 土壤性质
8.4 讨论
8.4.1 作物产量
8.4.2 土壤pH
8.4.3 土壤有效养分
8.5 结论
第九章 结论与展望
9.1 主要研究结论
9.2 创新点
9.3 展望
参考文献
致谢
作者简历
本文编号：4023975
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 生物质炭的农业应用
1.2.2 催化剂在市政污泥水热炭化处理中的应用
1.2.3 催化剂在秸秆干裂解中的应用
1.3 研究不足与亟待解决的问题
1.4 研究目标
1.5 研究内容
1.6 技术路线
第二章 催化剂对市政污泥水热炭化进程及产物基础性质的影响
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 材料
2.2.2 试验过程
2.2.3 测定方法
2.2.4 数据处理方法
2.3 结果分析
2.3.1 催化剂对水热炭化过程中反应条件的影响
2.3.2 催化剂对水热炭化产物性质的影响
2.4 讨论
2.4.1 催化剂对市政污泥水热炭化反应条件的影响
2.4.2 催化剂对市政污泥水热炭化产物性质的影响
2.5 结论
第三章 催化剂对市政污泥水热炭性质的影响
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 材料
3.2.2 试验过程
3.2.3 指标测定与计算
3.2.4 数据处理方法
3.3 结果分析
3.3.1 催化剂对污泥水热炭基本元素分布的影响
3.3.2 催化剂对水热炭化学性质的影响
3.3.3 催化剂对水热炭炭化程度的影响
3.3.4 催化剂在炭化产物中的分布
3.4 讨论
3.4.1 基本元素在炭化产物间的分布
3.4.2 水热炭的化学性质
3.4.3 水热炭的炭化程度
3.5 结论
第四章 催化剂对污泥水热液的影响
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 材料与试验过程
4.2.2 指标测定与计算
4.2.3 数据处理方法
4.3 结果分析
4.3.1 催化剂对水热液元素含量的影响
4.3.2 催化剂对水热液生化降解性的影响
4.3.3 催化剂对水热液化学性质的影响
4.4 讨论
4.4.1 催化剂对市政污泥脱水性能的影响
4.4.2 催化剂对水热液元素浓度的影响机理
4.4.3 催化剂对水热液生化处理难易程度的影响
4.5 结论
第五章 催化剂对市政污泥水热炭化产物重金属的影响
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 材料与试验方法
5.2.2 指标测定与计算
5.2.3 数据处理方法
5.3 结果分析
5.3.1 催化剂对污泥水热炭化产物重金属浓度的影响
5.3.2 催化剂对重金属在固、液产物间分配的影响
5.3.3 催化剂对污泥水热炭重金属形态的影响
5.4 讨论
5.4.1 重金属分布
5.4.2 重金属形态
5.5 结论
第六章 催化剂对水稻秸秆干裂解生物质炭性质的影响
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.2.1 供试材料
6.2.2 干裂解过程
6.2.3 测定方法
6.2.4 数据统计分析
6.3 结果与分析
6.3.1 催化剂对生物质炭产率的影响
6.3.2 催化剂对生物质炭基本元素及有效养分含量的影响
6.3.3 催化剂对生物质炭化学性质及吸附性能的影响
6.3.4 催化剂对生物质炭有机化合物组分的影响
6.3.5 催化剂在炭表面的分布情况
6.4 讨论
6.4.1 催化剂对基本元素含量及化学性质的影响
6.4.2 催化剂对有机化合物裂解的影响
6.5 结论
第七章 催化剂对玉米秸秆干裂解产物性质的影响
7.1 引言
7.2 材料与方法
7.2.1 供试材料
7.2.2 裂解过程
7.2.3 测定方法
7.2.4 数据统计分析
7.3 结果与分析
7.3.1 催化剂对生物质炭净产率及灰分的影响
7.3.2 催化剂对生物质炭基本元素及有效养分含量的影响
7.3.3 催化剂对生物质炭化学性质及吸附性能的影响
7.3.4 催化剂对生物质炭化学性质及吸附性能的影响
7.3.5 催化剂对生物质炭有机化合物组分的影响
7.3.6 催化剂在炭表面的分布情况
7.4 讨论
7.4.1 催化剂对基本元素含量及化学性质的影响
7.4.2 催化剂对有机化合物裂解的影响
7.5 结论
第八章 生物质炭对潮土作物产量及土壤性质的影响
8.1 引言
8.2 材料与方法
8.2.1 试验设置
8.2.2 土壤
8.2.3 生物质炭
8.2.4 样品采集及测定
8.2.5 数据分析方法
8.3 结果分析
8.3.1 作物产量
8.3.2 土壤性质
8.4 讨论
8.4.1 作物产量
8.4.2 土壤pH
8.4.3 土壤有效养分
8.5 结论
第九章 结论与展望
9.1 主要研究结论
9.2 创新点
9.3 展望
参考文献
致谢
作者简历
本文编号：4023975
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/4023975.html
