大型海藻生物质与稻壳共热解耦合机理研究
发布时间：2020-12-10 03:48
能源是人类赖以生存与发展的物质基础,然而能源短缺以及环境污染问题越来越突出,已经成为影响当今社会发展的一大难题,所以开发可再生的洁净能源迫在眉睫。生物质能是一种有着巨大发展潜力的新型可再生能源,近年来已经引起了世界各国的重视,其中荷兰等许多国家一直进行着广泛的研究,并已形成各自独具特点的生物质能开发利用体系。我国作为一个农业大国,幅员辽阔,海岸线漫长,生物质资源储量巨大,其中不仅包括常见的木材、农作物等陆生生物质,还包括海洋里的藻类生物质。对于藻类生物质,其不占用耕地,并且生长周期短,藻类生物质在生长过程中会吸收大量碳,而这些碳在其死亡腐败之后又回到外界中,这就保证了相对较短时间内的碳平衡,而不会生成额外的温室气体而对外界造成负担,因此可以算是名副其实的清洁能源。不仅如此,藻类生物质的光合作用能力很强,一些海藻的碳吸收量是陆地植物的5倍,能有效的吸收很多温室气体。此外,海藻还对海洋环境还具有生态修复功能,所以海藻类生物质的开发潜力巨大。国内外一些学者们已经开始对海藻生物质进行了研究。当今世界范围内,藻类生物质与陆生生物质共热解的研究还比较少,属于崭新课题。本文对海藻类生物质条浒苔(EN...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 生物质能源的开发利用
1.2.1 生物质能的概述
1.2.2 生物质能利用技术
1.3 国内外研究现状
1.4 本研究的主要内容
第二章 海藻与稻壳的热重实验研究
2.1 引言
2.2 实验装置与方法
2.3 生物质热失重结果分析
2.4 热解过程动力学分析
2.5 本章小结
第三章 海藻与稻壳固定床快速热解实验
3.1 引言
3.2 实验设备与方法
3.3 实验结果的表征及相关仪器
3.3.1 气质联用仪（GC-MS）
3.3.2 傅里叶红外光谱仪（FT-IR）
3.3.3 全自动量热仪
3.3.4 气相色谱仪（GC）
3.3.5 孔结构和比表面积表征
3.4 三相产物产率结果分析
3.5 生物油GC-MS结果分析
3.6 生物油FTIR结果分析
3.7 生物油热值结果分析
3.8 热解气GC结果分析
3.9 焦炭的孔结构分析
3.9.1 吸附等温线
3.9.2 孔径分布
3.9.3 比表面积与孔容积
3.9.4 分形维数
3.10 本章小结
第四章 热解焦与挥发分气体的交互反应实验
4.1 引言
4.2 实验设备与方法
4.3 实验结果的表征及相关仪器
4.3.1 X射线光电子能谱分析仪（XPS）
4.3.2 傅里叶红外光谱仪（FTIR）
4.4 实验结果与讨论
4.4.1 交互反应对半焦产率的影响
4.4.2 交互反应对条浒苔半焦影响的XPS分析
4.4.3 交互反应对条浒苔半焦影响的FTIR分析
4.4.4 交互反应对稻壳半焦影响的XPS分析
4.4.5 交互反应对稻壳半焦影响的FTIR分析
4.5 本章小结
第五章 海藻与稻壳共热解分子模拟
5.1 引言
5.2 纤维素、海藻多糖分子模型优化
5.3 模拟计算方法
5.4 基于ReaxFF力场共热解模拟结果
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 日后工作建议
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]碱金属催化稻壳热解动力学研究[J]. 张彬,张鹏,王文举. 化学与生物工程. 2016(12)
[2]神府煤中低温热解前后表面官能团和孔隙变化规律的研究[J]. 赵世永,吴沛沛,李鑫,徐婕,张生军,龙江. 煤炭工程. 2015(12)
[3]风机叶片用PU改性乙烯基树脂热解过程的ReaxFF反应分子动力学模拟[J]. 黄旭炜,鲁旭,韩帅,李庆民,王学磊,师伟. 高分子学报. 2015(10)
[4]基于XPS的纤维素热解焦表面结构分析[J]. 王鹏,张坚,陈振国,张彪,龚勋,徐明厚. 燃烧科学与技术. 2015(04)
[5]巢湖蓝藻与农业废弃物共热解制取生物质油研究[J]. 慈娟,卫新来,王磊,吴克,俞志敏,金杰. 生物学杂志. 2015(02)
[6]窑街油页岩及热解产物的FTIR分析[J]. 蒋海波,朱治平,董鹏飞,吕清刚. 工程热物理学报. 2015(03)
[7]生物质能作为新能源的应用现状分析[J]. 杨艳华,汤庆飞,张立,郑仕鸿. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2015(01)
[8]利用Py-GC/MS研究温度和时间对生物质热解的影响[J]. 李凯,郑燕,龙潭,朱锡锋. 燃料化学学报. 2013(07)
[9]生物质能开发利用的概况及展望[J]. 魏伟,张绪坤,祝树森,马怡光. 农机化研究. 2013(03)
[10]不同生物质热解特性及动力学的对比研究[J]. 傅旭峰,仲兆平,肖刚,李睿. 锅炉技术. 2011(05)
博士论文
[1]玉米秆及其主要组分的热解规律与生物油特征组分的定量分析[D]. 吕高金.华南理工大学 2012
[2]生物质高温气流床气化合成气制备及优化研究[D]. 陈青.浙江大学 2012
[3]海藻生物质热解与燃烧的试验与机理研究[D]. 王爽.上海交通大学 2010
本文编号：2908030
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 生物质能源的开发利用
1.2.1 生物质能的概述
1.2.2 生物质能利用技术
1.3 国内外研究现状
1.4 本研究的主要内容
第二章 海藻与稻壳的热重实验研究
2.1 引言
2.2 实验装置与方法
2.3 生物质热失重结果分析
2.4 热解过程动力学分析
2.5 本章小结
第三章 海藻与稻壳固定床快速热解实验
3.1 引言
3.2 实验设备与方法
3.3 实验结果的表征及相关仪器
3.3.1 气质联用仪（GC-MS）
3.3.2 傅里叶红外光谱仪（FT-IR）
3.3.3 全自动量热仪
3.3.4 气相色谱仪（GC）
3.3.5 孔结构和比表面积表征
3.4 三相产物产率结果分析
3.5 生物油GC-MS结果分析
3.6 生物油FTIR结果分析
3.7 生物油热值结果分析
3.8 热解气GC结果分析
3.9 焦炭的孔结构分析
3.9.1 吸附等温线
3.9.2 孔径分布
3.9.3 比表面积与孔容积
3.9.4 分形维数
3.10 本章小结
第四章 热解焦与挥发分气体的交互反应实验
4.1 引言
4.2 实验设备与方法
4.3 实验结果的表征及相关仪器
4.3.1 X射线光电子能谱分析仪（XPS）
4.3.2 傅里叶红外光谱仪（FTIR）
4.4 实验结果与讨论
4.4.1 交互反应对半焦产率的影响
4.4.2 交互反应对条浒苔半焦影响的XPS分析
4.4.3 交互反应对条浒苔半焦影响的FTIR分析
4.4.4 交互反应对稻壳半焦影响的XPS分析
4.4.5 交互反应对稻壳半焦影响的FTIR分析
4.5 本章小结
第五章 海藻与稻壳共热解分子模拟
5.1 引言
5.2 纤维素、海藻多糖分子模型优化
5.3 模拟计算方法
5.4 基于ReaxFF力场共热解模拟结果
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 日后工作建议
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]碱金属催化稻壳热解动力学研究[J]. 张彬,张鹏,王文举. 化学与生物工程. 2016(12)
[2]神府煤中低温热解前后表面官能团和孔隙变化规律的研究[J]. 赵世永,吴沛沛,李鑫,徐婕,张生军,龙江. 煤炭工程. 2015(12)
[3]风机叶片用PU改性乙烯基树脂热解过程的ReaxFF反应分子动力学模拟[J]. 黄旭炜,鲁旭,韩帅,李庆民,王学磊,师伟. 高分子学报. 2015(10)
[4]基于XPS的纤维素热解焦表面结构分析[J]. 王鹏,张坚,陈振国,张彪,龚勋,徐明厚. 燃烧科学与技术. 2015(04)
[5]巢湖蓝藻与农业废弃物共热解制取生物质油研究[J]. 慈娟,卫新来,王磊,吴克,俞志敏,金杰. 生物学杂志. 2015(02)
[6]窑街油页岩及热解产物的FTIR分析[J]. 蒋海波,朱治平,董鹏飞,吕清刚. 工程热物理学报. 2015(03)
[7]生物质能作为新能源的应用现状分析[J]. 杨艳华,汤庆飞,张立,郑仕鸿. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2015(01)
[8]利用Py-GC/MS研究温度和时间对生物质热解的影响[J]. 李凯,郑燕,龙潭,朱锡锋. 燃料化学学报. 2013(07)
[9]生物质能开发利用的概况及展望[J]. 魏伟,张绪坤,祝树森,马怡光. 农机化研究. 2013(03)
[10]不同生物质热解特性及动力学的对比研究[J]. 傅旭峰,仲兆平,肖刚,李睿. 锅炉技术. 2011(05)
博士论文
[1]玉米秆及其主要组分的热解规律与生物油特征组分的定量分析[D]. 吕高金.华南理工大学 2012
[2]生物质高温气流床气化合成气制备及优化研究[D]. 陈青.浙江大学 2012
[3]海藻生物质热解与燃烧的试验与机理研究[D]. 王爽.上海交通大学 2010
本文编号：2908030
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