植物生物质中钾元素对其热解特性的影响

发布时间：2021-02-09 10:37

　　K、Ca、Na和Mg等金属元素是生物质生长必需的营养物质,虽然含量很低,但对生物质热解有着重要的影响。实验选用稻壳生物质,采用水洗脱盐预处理和稀HCl酸洗脱盐预处理脱除了稻壳中的金属元素。实验中还采用机械混合法将KCl分别与纤维素、半纤维素、木质素以及稻壳和稻壳模拟物等生物质样品混合,然后分别采用FAAS、SEM和FT-IR等方法对稻壳样品进行了分析表征,通过TG实验考察了K对稻壳生物质热解特性的影响。主要研究内容和相关结论如下：采用干灰化法、湿式消解法和微波消解法对稻壳生物质进行了预处理,为避免FAAS测量时K的电离干扰,加入了消电离剂。结果表明：加入400μg/mL CsCl溶液可基本消除K+溶液测量过程中K的电离干扰。稻壳样品经干灰化法、湿式消解法和微波消解法处理后,测定的稻壳中K含量分别为0.6384%、0.7604%和0.7786%。湿式消解法的实验结果重现性好,相对标准偏差仅为0.17%,且仪器简单。综合考虑,湿式消解法的效果优于干灰化法和微波消解法。稻壳经水洗脱盐预处理后,其表面形貌由团块状逐渐变为薄片状,经酸洗脱盐预处理后,稻壳表面的薄片状结构增多,且出现了较为明显的孔... 

【文章来源】：天津科技大学天津市

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 能源现状
        1.1.1 世界能源现状
        1.1.2 中国能源现状
    1.2 生物质概况
        1.2.1 生物质的分类和特点
        1.2.2 生物质的组成
        1.2.3 生物质能源的开发意义
    1.3 生物质能利用技术
        1.3.1 物理转化技术
        1.3.2 生物化学转化技术
        1.3.3 热化学转化技术
    1.4 生物质脱盐处理技术
        1.4.1 水洗和酸洗预处理
        1.4.2 添加金属盐方法
    1.5 生物质中金属元素的测定及其对热解的影响
        1.5.1 生物质中金属元素的分析方法
        1.5.2 热解过程中金属元素的迁移
        1.5.3 金属元素对生物质热解的影响
    1.6 课题主要研究内容
        1.6.1 研究背景
        1.6.2 主要研究内容
2 实验材料与方法
    2.1 生物质原料
    2.2 实验药品与仪器
    2.3 生物质中K的测定方法
        2.3.1 稻壳预处理方法
        2.3.2 K测量分析方法
    2.4 生物质脱盐预处理方法
        2.4.1 水洗脱盐预处理
        2.4.2 酸洗脱盐预处理
    2.5 生物质外添加K处理方法
        2.5.1 机械混合法
        2.5.2 浸渍法
    2.6 表征方法
        2.6.1 扫描电镜（SEM）
        2.6.2 红外分析（FT-IR）
        2.6.3 原子吸收（FAAS）
        2.6.4 热重实验（TG）
3 预处理方法对生物质中K含量测定的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 稻壳预处理方法
        3.2.2 K测量分析方法
    3.3 结果与讨论
+测量的影响">        3.3.1 电离干扰对K⁺测量的影响
+标准工作曲线及稻壳中K含量测定">        3.3.2 K⁺标准工作曲线及稻壳中K含量测定
        3.3.3 预处理对稻壳中K含量测定的影响
    3.4 本章小结
4 脱盐预处理对生物质热解特性的影响
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 水洗预处理
        4.2.2 酸洗预处理
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 表征研究
        4.3.2 脱盐预处理对生物质中K含量的影响
        4.3.3 脱盐预处理对生物质TG的影响
    4.4 本章小结
5 KCl对生物质热解特性的影响
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 机械混合法
        5.2.2 浸渍法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 机械混合KCl添加量对生物质三组分TG的影响
        5.3.2 稻壳模拟物的TG实验研究
        5.3.3 机械混合KCl添加量对酸预处理稻壳TG的影响
        5.3.4 浸渍KCl添加量对稻壳生物质TG的影响
        5.3.5 KCl对生物质热解焦炭收率的影响
    5.4 本章小结
6 结论
7 展望
8 参考文献
9 论文发表
10 致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]适应世界能源新变化 改善我国能源布局[J]. 李毅中.  全球化. 2013(07)
[2]酸预处理对生物质热裂解规律影响的实验研究[J]. 谭洪,王树荣.  燃料化学学报. 2009(06)
[3]无机矿物质盐对生物质热解特性的影响[J]. 王贤华,陈汉平,王静,辛芬,杨海平.  燃料化学学报. 2008(06)
[4]新鲜生物质催化热解特性的研究[J]. 闵凡飞,张明旭,陈清如,陈明强.  林产化学与工业. 2008(03)
[5]我国秸秆焚烧污染与防治对策[J]. 徐玉宏.  环境与可持续发展. 2007(03)
[6]生物质热化学转化过程中碱金属问题的相关研究[J]. 张艳平,金保升.  能源研究与利用. 2007(03)
[7]中国生物质气化技术的研究和发展现状[J]. 董玉平,邓波,景元琢,强宁,申树云.  山东大学学报(工学版). 2007(02)
[8]生物质中K+、Ca2+对热解的影响及机理研究[J]. 杨昌炎,姚建中,吕雪松,杨学民,林伟刚.  太阳能学报. 2006(05)
[9]生物质快速热解技术现状[J]. 林木森,蒋剑春.  生物质化学工程. 2006(01)
[10]金属盐对生物质热解特性影响试验研究[J]. 谭洪,王树荣,骆仲泱,余春江,岑可法.  工程热物理学报. 2005(05)

硕士论文
[1]稻秸热解过程中碱金属析出的实验研究[D]. 唐艳玲.浙江大学 2004



本文编号：3025503