木质生物质各组分热解过程和热力学特性研究
发布时间：2021-05-26 09:18
生物质是目前唯一能够同时提供固体、液体和气体燃料的可再生能源。然而由于生物质结构复杂，其热解也是一个包含物理化学变化的复杂过程。为了揭示热解过程中生物质及生物质组分的吸放热规律，以及组分间的相互影响规律，本文采用热分析技术及热重分析技术对生物质及其组分热解过程进行了研究，所做的工作主要有如下几个方面：采用热重分析仪（TG）和同步热分析仪（STA）对纤维素、木聚糖、木质素以及混合组分进行了热解研究，结果表明纤维素和木聚糖均有一狭窄的快速热解温度区间，在此对应温度区间有一明显的吸热峰，吸热量为547.98J/g和45.01J/g。木质素的热解温度范围比较宽，在320500℃之间有两处放热趋势。木聚糖与纤维素的混合组分热解过程有两个失重峰，随着组分中比重的变化两个热失重峰此消彼长。木聚糖对纤维素的热解具有较大的抑制作用，纤维素的热解失重峰移往高温区，最大失重速率有较大幅度的减小，纤维素对木聚糖的热解影响较小。失重峰对应区域检测到两个独立的吸热峰，木聚糖吸热峰受组分中比重的变化影响较小，而纤维素吸热峰随着纤维素比重的下降而明显减小。纤维素与木质素的混合组分热解仅有一个主要...
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
表目录
图目录
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 研究背景
1.1.2 生物质的组成和特点
1.1.3 生物质能转换技术
1.1.4 生物质热解的主要影响因素
1.1.5 生物质组分热解的研究进展
1.2 研究目标和研究内容
1.2.1 研究的主要内容
1.3 研究技术路线
1.4 研究方法
1.5 创新之处
第二章 生物质组分的热解特性及组分间的相互影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验仪器及方法
2.3 实验结果与分析
2.3.1 生物质组分热重分析结果
2.3.2 生物质混合组分热重分析
2.3.3 TG-DSC 测试结果与分析
2.4 本章小结
第三章 生物质组分及混合组分 TG-FTIR 和 TG-MS 分析
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 实验仪器及方法
3.3 实验结果与分析
3.3.1 TG-FTIR 结果分析
3.3.2 TG-MS 结果分析
3.4 本章小结
第四章 生物质及生物质组分的慢速热解热效应测试
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 实验仪器及方法
4.2.3 实验结果与分析
4.3 本章小结
第五章 生物质抽提物的热解特性及其对生物质热解的影响
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.2 材料的红外分析
5.2.3 TG-FTIR 实验
5.2.4 管式炉热解实验
5.2.5 产物分析方法
5.3 结果与分析
5.3.1 原料的红外谱图
5.3.2 TG-FTIR 实验结果
5.3.3 管式炉程序升温实验结果
5.4 本章小结
第六章 纤维素的加压热解
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验原料
6.2.2 实验仪器与方法
6.3 实验结果与分析
6.3.1 升温速率对热解特性的影响
6.3.2 压力对热解特性的影响
6.3.3 热解动力分析
6.3.4 热解特性指数分析
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
在读期间的学术研究
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]麦草半纤维素的快速热裂解实验研究[J]. 彭云云,武书彬. 燃料化学学报. 2011(01)
[2]生物质主要组分低温热解研究[J]. 吴逸民,赵增立,李海滨,何方. 燃料化学学报. 2009(04)
[3]TG-FTIR联用研究半纤维素的热裂解特性[J]. 彭云云,武书彬. 化工进展. 2009(08)
[4]生物质化学组分在空气和合成气下的热重行为研究[J]. 王刚,李文,薛钦昭,衣悦涛,李保庆. 燃料化学学报. 2009(02)
[5]中国能源现状、发展趋势及对策[J]. 周志强. 能源与环境. 2008(06)
[6]生物质三组分热解反应及动力学的比较[J]. 黄娜,高岱巍,李建伟,陈标华. 北京化工大学学报(自然科学版). 2007(05)
[7]生物质废弃物的热解研究[J]. 陈祎,罗永浩,陆方,段佳. 燃料化学学报. 2007(03)
[8]生物质组分热裂解动力学研究[J]. 王树荣,郑赟,骆仲泱,施正伦,岑可法. 浙江大学学报(工学版). 2007(04)
[9]用TG-DTG-DSC研究生物质的燃烧特性[J]. 徐朝芬,孙学信. 华中科技大学学报(自然科学版). 2007(03)
[10]基于热红联用分析的木质素热裂解动力学研究[J]. 姚燕,王树荣,郑赟,骆仲泱,岑可法. 燃烧科学与技术. 2007(01)
硕士论文
[1]生物质三组分热裂解特性及其动力学研究[D]. 黄娜.北京化工大学 2007
本文编号：3206127
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
表目录
图目录
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 研究背景
1.1.2 生物质的组成和特点
1.1.3 生物质能转换技术
1.1.4 生物质热解的主要影响因素
1.1.5 生物质组分热解的研究进展
1.2 研究目标和研究内容
1.2.1 研究的主要内容
1.3 研究技术路线
1.4 研究方法
1.5 创新之处
第二章 生物质组分的热解特性及组分间的相互影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验仪器及方法
2.3 实验结果与分析
2.3.1 生物质组分热重分析结果
2.3.2 生物质混合组分热重分析
2.3.3 TG-DSC 测试结果与分析
2.4 本章小结
第三章 生物质组分及混合组分 TG-FTIR 和 TG-MS 分析
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 实验仪器及方法
3.3 实验结果与分析
3.3.1 TG-FTIR 结果分析
3.3.2 TG-MS 结果分析
3.4 本章小结
第四章 生物质及生物质组分的慢速热解热效应测试
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 实验仪器及方法
4.2.3 实验结果与分析
4.3 本章小结
第五章 生物质抽提物的热解特性及其对生物质热解的影响
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.2 材料的红外分析
5.2.3 TG-FTIR 实验
5.2.4 管式炉热解实验
5.2.5 产物分析方法
5.3 结果与分析
5.3.1 原料的红外谱图
5.3.2 TG-FTIR 实验结果
5.3.3 管式炉程序升温实验结果
5.4 本章小结
第六章 纤维素的加压热解
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验原料
6.2.2 实验仪器与方法
6.3 实验结果与分析
6.3.1 升温速率对热解特性的影响
6.3.2 压力对热解特性的影响
6.3.3 热解动力分析
6.3.4 热解特性指数分析
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
在读期间的学术研究
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]麦草半纤维素的快速热裂解实验研究[J]. 彭云云,武书彬. 燃料化学学报. 2011(01)
[2]生物质主要组分低温热解研究[J]. 吴逸民,赵增立,李海滨,何方. 燃料化学学报. 2009(04)
[3]TG-FTIR联用研究半纤维素的热裂解特性[J]. 彭云云,武书彬. 化工进展. 2009(08)
[4]生物质化学组分在空气和合成气下的热重行为研究[J]. 王刚,李文,薛钦昭,衣悦涛,李保庆. 燃料化学学报. 2009(02)
[5]中国能源现状、发展趋势及对策[J]. 周志强. 能源与环境. 2008(06)
[6]生物质三组分热解反应及动力学的比较[J]. 黄娜,高岱巍,李建伟,陈标华. 北京化工大学学报(自然科学版). 2007(05)
[7]生物质废弃物的热解研究[J]. 陈祎,罗永浩,陆方,段佳. 燃料化学学报. 2007(03)
[8]生物质组分热裂解动力学研究[J]. 王树荣,郑赟,骆仲泱,施正伦,岑可法. 浙江大学学报(工学版). 2007(04)
[9]用TG-DTG-DSC研究生物质的燃烧特性[J]. 徐朝芬,孙学信. 华中科技大学学报(自然科学版). 2007(03)
[10]基于热红联用分析的木质素热裂解动力学研究[J]. 姚燕,王树荣,郑赟,骆仲泱,岑可法. 燃烧科学与技术. 2007(01)
硕士论文
[1]生物质三组分热裂解特性及其动力学研究[D]. 黄娜.北京化工大学 2007
本文编号：3206127
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3206127.html
