木质纤维素类生物质分级热解实验研究
发布时间：2021-07-01 16:55
热解液化是一项具有广阔应用前景的生物质利用技术,它能够将生物质转化为液体、气体和固体产物,其中液体产物生物油具有用作燃料和提取高附加值化学品的巨大潜力,但是由于生物油具有组分复杂、酸性强、含氧量高、含水量高和热值低等缺点,其应用难度较大,故还没有真正实现工业化应用。降低生物油组分的复杂性和提高高附加值产物的富集度是解决这一问题的关键之一。基于此,本文从优化热解工艺和调控生物质热解反应过程的角度出发,对木质纤维素类生物质进行分级热解实验研究,拟通过热解产物的分步析出,以实现降低生物油组分的复杂性和富集高附加值产物的目的;从两级到多级,对分级热解的影响因素进行系统的研究,分析木质纤维素类生物质的分级热解特性和反应机理;并结合预处理和催化剂手段,对木质纤维素类生物质两级热解利用的合理条件和新途径进行了初步研究。1.关于两级热解影响因素的研究利用热重红外分析联用仪研究玉米芯的热失重特性,发现玉米芯的热解过程可以分为脱水及玻璃化、主要热解和炭化三个阶段;400℃之前大部分含有含氧官能团的产物已析出。利用热裂解仪-气相色谱/质谱联用仪（Py-GC/MS）对玉米芯进行两级热解实验,研究热解温度和停留...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．２?２（ＴＣ／ｍｉｎ升温速率下玉米芯ＴＧ过程的红外谱图??
３．?３结果与讨论??３．?３．１水洗和酸洗对生物质原料理化性质的影响??三种原料的金属离子含量如图３．１所示。总体而言，大部分的金属离子能够??通过洗涤去除。Ｋ离子是玉米芯中含量最丰富的金属离子，水洗和酸洗分别能够??去除５４．８１％和８５．８３％的Ｋ离子。水洗对Ｎａ和Ｍｇ离子的去除作用较弱，而酸??洗可以去除一半左右的Ｎａ和Ｍｇ离子。水洗和酸洗均可去除４０．００％以上的Ｃａ??离子，但是对Ｆｅ和Ａ１的去除作用较弱。整体而言，碱（土）金属含量以ＣＣ＞??ＷＣＣ＞ＡＣＣ的顺序依次递减。??３６??
?ＡＣＣ??Ｓａｍｐｌｅｓ??图３．１?ＣＣ、ＷＣＣ和ＡＣＣ的金属离子含量??Ｆｉｇ．３．１?Ｃｏｎｔｅｎｔｓ?ｏｆ?ｍｅｔａｌｌｉｃ?ｓｐｅｃｉｅｓ?ｉｎ?ＣＣ，?ＷＣＣ?ａｎｄ?ＡＣＣ??表３．１原料的工业分析、元素分析和组分分析??Ｔａｂｌｅ?３．１?Ｐｒｏｘｉｍａｔｅ
【参考文献】：
期刊论文
[1]预处理技术在生物质热裂解中的应用[J]. 孙蒙蒙,徐伟涛,崔彤彤,李浩源,李琪. 林产工业. 2019(02)
[2]我国农林生物质发电现状及相关问题思考[J]. 王圣,徐静馨. 环境保护. 2018(23)
[3]污泥与生物质共热解制备生物质炭工艺优化及吸附性能[J]. 朱赫男,王志朴,邢文龙,舒新前. 化工进展. 2018(S1)
[4]HZSM-5催化条件下反应温度对热解油品质影响规律[J]. 李萍,王丽红,司慧,王一青. 化工进展. 2018(09)
[5]浅议生物质热裂解技术现状及发展[J]. 王树谷. 再生资源与循环经济. 2018(08)
[6]中德沼气工程发展过程比较分析[J]. 徐慧,韩智勇,吴进,施国中. 中国沼气. 2018(04)
[7]生物质成型燃料产业现状与发展前景[J]. 陈晓红,王智勇,毛天宇. 中国资源综合利用. 2018(06)
[8]国际可再生能源发展与全球能源治理变革[J]. 赵勇强. 宏观经济研究. 2017(04)
[9]酸洗-烘焙预处理对生物质热解产物的影响[J]. 陈涛,张书平,李弯,熊源泉. 化工进展. 2017(02)
[10]生物质催化热解技术研究进展[J]. 孟光范,孙来芝,陈雷,赵保峰,张晓东. 山东科学. 2016(04)
博士论文
[1]生物质热解气建模与分级冷凝研究[D]. 马善为.中国科学技术大学 2018
[2]木质纤维素类生物质负载氨源及钾盐热解实验研究[D]. 李凯.中国科学技术大学 2016
[3]热解稻壳炭的高值化利用研究[D]. 李明.中国科学技术大学 2016
[4]热水预处理杨木半纤维素的局部化学溶解机理[D]. 马静.北京林业大学 2015
[5]基于组分的生物质热分解及交互作用机制研究[D]. 辛善志.华中科技大学 2014
[6]干燥和烘焙预处理制备高品质生物质原料的基础研究[D]. 陈登宇.中国科学技术大学 2013
[7]生活垃圾和农业秸秆共热解及液体产物分离研究[D]. 贾晋炜.中国矿业大学（北京） 2013
硕士论文
[1]油页岩与生物质共热解的研究[D]. 袁忠强.北京化工大学 2018
[2]基于组分的生物质混合热解实验研究[D]. 宋飞跃.中国科学技术大学 2017
[3]印尼油砂与玉米秸秆共热解特性研究[D]. 北鸿飞.天津大学 2017
[4]不同粉碎预处理方式对烘焙松木屑的影响[D]. 龚春晓.中国农业大学 2016
[5]生物质微波预处理的实验研究[D]. 张帅.华中科技大学 2014
[6]木质素热裂解方式及其产物研究[D]. 付尹宣.北京化工大学 2013
[7]生物质热裂解制氢的试验研究及机理分析[D]. 魁彦萍.浙江工业大学 2012
[8]生物质两级热解特性研究[D]. 杨晓初.华北电力大学 2012
[9]农业秸秆烘焙与高质化应用耦合研究[D]. 朱波.华中科技大学 2011
[10]预处理对生物质热解特性的影响研究[D]. 曾叶霖.华中科技大学 2009
本文编号：3259517
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．２?２（ＴＣ／ｍｉｎ升温速率下玉米芯ＴＧ过程的红外谱图??
３．?３结果与讨论??３．?３．１水洗和酸洗对生物质原料理化性质的影响??三种原料的金属离子含量如图３．１所示。总体而言，大部分的金属离子能够??通过洗涤去除。Ｋ离子是玉米芯中含量最丰富的金属离子，水洗和酸洗分别能够??去除５４．８１％和８５．８３％的Ｋ离子。水洗对Ｎａ和Ｍｇ离子的去除作用较弱，而酸??洗可以去除一半左右的Ｎａ和Ｍｇ离子。水洗和酸洗均可去除４０．００％以上的Ｃａ??离子，但是对Ｆｅ和Ａ１的去除作用较弱。整体而言，碱（土）金属含量以ＣＣ＞??ＷＣＣ＞ＡＣＣ的顺序依次递减。??３６??
?ＡＣＣ??Ｓａｍｐｌｅｓ??图３．１?ＣＣ、ＷＣＣ和ＡＣＣ的金属离子含量??Ｆｉｇ．３．１?Ｃｏｎｔｅｎｔｓ?ｏｆ?ｍｅｔａｌｌｉｃ?ｓｐｅｃｉｅｓ?ｉｎ?ＣＣ，?ＷＣＣ?ａｎｄ?ＡＣＣ??表３．１原料的工业分析、元素分析和组分分析??Ｔａｂｌｅ?３．１?Ｐｒｏｘｉｍａｔｅ
【参考文献】：
期刊论文
[1]预处理技术在生物质热裂解中的应用[J]. 孙蒙蒙,徐伟涛,崔彤彤,李浩源,李琪. 林产工业. 2019(02)
[2]我国农林生物质发电现状及相关问题思考[J]. 王圣,徐静馨. 环境保护. 2018(23)
[3]污泥与生物质共热解制备生物质炭工艺优化及吸附性能[J]. 朱赫男,王志朴,邢文龙,舒新前. 化工进展. 2018(S1)
[4]HZSM-5催化条件下反应温度对热解油品质影响规律[J]. 李萍,王丽红,司慧,王一青. 化工进展. 2018(09)
[5]浅议生物质热裂解技术现状及发展[J]. 王树谷. 再生资源与循环经济. 2018(08)
[6]中德沼气工程发展过程比较分析[J]. 徐慧,韩智勇,吴进,施国中. 中国沼气. 2018(04)
[7]生物质成型燃料产业现状与发展前景[J]. 陈晓红,王智勇,毛天宇. 中国资源综合利用. 2018(06)
[8]国际可再生能源发展与全球能源治理变革[J]. 赵勇强. 宏观经济研究. 2017(04)
[9]酸洗-烘焙预处理对生物质热解产物的影响[J]. 陈涛,张书平,李弯,熊源泉. 化工进展. 2017(02)
[10]生物质催化热解技术研究进展[J]. 孟光范,孙来芝,陈雷,赵保峰,张晓东. 山东科学. 2016(04)
博士论文
[1]生物质热解气建模与分级冷凝研究[D]. 马善为.中国科学技术大学 2018
[2]木质纤维素类生物质负载氨源及钾盐热解实验研究[D]. 李凯.中国科学技术大学 2016
[3]热解稻壳炭的高值化利用研究[D]. 李明.中国科学技术大学 2016
[4]热水预处理杨木半纤维素的局部化学溶解机理[D]. 马静.北京林业大学 2015
[5]基于组分的生物质热分解及交互作用机制研究[D]. 辛善志.华中科技大学 2014
[6]干燥和烘焙预处理制备高品质生物质原料的基础研究[D]. 陈登宇.中国科学技术大学 2013
[7]生活垃圾和农业秸秆共热解及液体产物分离研究[D]. 贾晋炜.中国矿业大学（北京） 2013
硕士论文
[1]油页岩与生物质共热解的研究[D]. 袁忠强.北京化工大学 2018
[2]基于组分的生物质混合热解实验研究[D]. 宋飞跃.中国科学技术大学 2017
[3]印尼油砂与玉米秸秆共热解特性研究[D]. 北鸿飞.天津大学 2017
[4]不同粉碎预处理方式对烘焙松木屑的影响[D]. 龚春晓.中国农业大学 2016
[5]生物质微波预处理的实验研究[D]. 张帅.华中科技大学 2014
[6]木质素热裂解方式及其产物研究[D]. 付尹宣.北京化工大学 2013
[7]生物质热裂解制氢的试验研究及机理分析[D]. 魁彦萍.浙江工业大学 2012
[8]生物质两级热解特性研究[D]. 杨晓初.华北电力大学 2012
[9]农业秸秆烘焙与高质化应用耦合研究[D]. 朱波.华中科技大学 2011
[10]预处理对生物质热解特性的影响研究[D]. 曾叶霖.华中科技大学 2009
本文编号：3259517
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