N 2 /CO 2 /O 2 气氛下热解气化成型松木屑制备成型炭的实验研究
发布时间：2021-07-09 11:33
为了制备比表面积高、孔隙结构丰富、能量密度高、松弛密度大和耐摔强度高等高品质的成型生物质炭,本文以废弃松木屑为原料,然后选取最佳成型条件的成型松木屑在N2/CO2/O2气氛下进行热解气化实验,研究结果表明:（1）松木屑成型是一个物理过程,其成型后松弛密度与耐摔强度随着压力和温度的升高而升高,当压力和温度的升高到一定程度后松木屑成型强度变化不大,考虑制备成本因素,最终确定最佳成型温度和压力分别为150℃和15MPa。（2）N2/CO2气氛下热解实验中,CO2通过促进成型松木屑挥发分的析出和焦油的裂解促进其热解,增大了H2、CH4、CO的产量,降低了成型炭的松弛密度和耐摔强度,增加了成型炭的比表面积和孔隙结构;CO2的引入还促进成型炭中羟基、甲基、亚甲基、碳碳双键C=C、羰基C=O、脂肪族和环醚键的C-O的断裂。CO2促进成型松木屑热解的作用随着温度和CO2
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物质资源化利用方式
第一章 绪论(2) 其次，进行 N2/CO2气氛下热解成型松木屑制备成型生物质炭实验，通过对成型生物炭进行元素分析、工业分析、SEM 分析、松弛密度和耐摔强度分析、FTIR 分析和 BET 孔径分析等一系列分析方法确定 CO2气氛对成型松木屑制备成型生物质炭的影响机制，并且确定最佳热解温度和 CO2浓度。(3) 然后，进行 N2/O2气氛下热解成型松木屑制备成型生物质炭实验，通过对成型生物炭进行元素分析、工业分析、SEM 分析、松弛密度和耐摔强度分析、FTIR分析和 BET 孔径分析等一系列分析方法确定 O2气氛对成型松木屑制备成型生物质炭的影响机制，并且确定最佳热解温度和 O2浓度。(4) 最后，在确定最佳 CO2和 O2浓度下，最佳进行 N2/CO2/O2气氛下热解成型松木屑制备成型生物质炭实验，通过对成型生物炭进行元素分析、工业分析、SEM 分析、松弛密度和耐摔强度分析、FTIR 分析和 BET 孔径分析等一系列分析方法综合考虑生物炭的性质确定最佳热解温度。本文实验研究技术路线、研究内容和方法如图 1.2 所示。
图 2.1 木质素的三种基本结构单元Fig. 2.1 The three basic units of lignin许多科研工作者得出木质素热解比纤维素、半纤维素分解得到的炭产量，因为木质素结构中存在的芳香环类具有很好的热稳定性，因此在热解过程中质素的残留的固态产物（生物质炭）较多。常见农林树木生物质组分含量见.1，由表 2.1 可得，木质生物质的木质素含量较高，选用木质生物质作为成型制炭的原料能够有效提高生物质成型及成炭的品质和产量[51,52]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]管式炉中温度对玉米秸秆慢速热解特性的影响分析[J]. 庞赟佶,王宏东,陈义胜,邹振宇,王丽,何丽娟. 科学技术与工程. 2017(19)
[2]BP公司发布2017版能源展望[J]. 程薇. 石油炼制与化工. 2017(05)
[3]不同温度下小麦秸秆生物炭的制备及表征[J]. 常西亮,胡雪菲,蒋煜峰,孙航,慕仲锋. 环境科学与技术. 2017(04)
[4]我国生物质能研究现状及未来发展趋势分析[J]. 袁振宏,雷廷宙,庄新姝,周桂雄,刘姝娜,杨树华. 太阳能. 2017 (02)
[5]生物质固体成型燃料热压成型实验研究[J]. 邢献军,李涛,马培勇,胡运龙,孙亚栋,李慧. 太阳能学报. 2016(10)
[6]不同热解温度制备的玉米芯生物炭对对硝基苯酚的吸附作用[J]. 马锋锋,赵保卫. 环境科学. 2017(02)
[7]压力和粒径对水葫芦颗粒燃料成型品质的影响[J]. 张霞,蔡宗寿,陈丽红,陈颖,陈立畅. 可再生能源. 2015(10)
[8]自燃连续式生物质热解炭气油联产系统燃气净化分离技术工艺研究[J]. 丛宏斌,姚宗路,赵立欣,孟海波,吴悠. 可再生能源. 2015(09)
[9]生物质能的开发及其能源化应用[J]. 刘存芳. 陕西农业科学. 2015(08)
[10]氧量对松木热解特性的影响[J]. 王芸,陈亮,苏毅,吴文广,罗永浩. 中国电机工程学报. 2011(26)
本文编号：3273667
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物质资源化利用方式
第一章 绪论(2) 其次，进行 N2/CO2气氛下热解成型松木屑制备成型生物质炭实验，通过对成型生物炭进行元素分析、工业分析、SEM 分析、松弛密度和耐摔强度分析、FTIR 分析和 BET 孔径分析等一系列分析方法确定 CO2气氛对成型松木屑制备成型生物质炭的影响机制，并且确定最佳热解温度和 CO2浓度。(3) 然后，进行 N2/O2气氛下热解成型松木屑制备成型生物质炭实验，通过对成型生物炭进行元素分析、工业分析、SEM 分析、松弛密度和耐摔强度分析、FTIR分析和 BET 孔径分析等一系列分析方法确定 O2气氛对成型松木屑制备成型生物质炭的影响机制，并且确定最佳热解温度和 O2浓度。(4) 最后，在确定最佳 CO2和 O2浓度下，最佳进行 N2/CO2/O2气氛下热解成型松木屑制备成型生物质炭实验，通过对成型生物炭进行元素分析、工业分析、SEM 分析、松弛密度和耐摔强度分析、FTIR 分析和 BET 孔径分析等一系列分析方法综合考虑生物炭的性质确定最佳热解温度。本文实验研究技术路线、研究内容和方法如图 1.2 所示。
图 2.1 木质素的三种基本结构单元Fig. 2.1 The three basic units of lignin许多科研工作者得出木质素热解比纤维素、半纤维素分解得到的炭产量，因为木质素结构中存在的芳香环类具有很好的热稳定性，因此在热解过程中质素的残留的固态产物（生物质炭）较多。常见农林树木生物质组分含量见.1，由表 2.1 可得，木质生物质的木质素含量较高，选用木质生物质作为成型制炭的原料能够有效提高生物质成型及成炭的品质和产量[51,52]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]管式炉中温度对玉米秸秆慢速热解特性的影响分析[J]. 庞赟佶,王宏东,陈义胜,邹振宇,王丽,何丽娟. 科学技术与工程. 2017(19)
[2]BP公司发布2017版能源展望[J]. 程薇. 石油炼制与化工. 2017(05)
[3]不同温度下小麦秸秆生物炭的制备及表征[J]. 常西亮,胡雪菲,蒋煜峰,孙航,慕仲锋. 环境科学与技术. 2017(04)
[4]我国生物质能研究现状及未来发展趋势分析[J]. 袁振宏,雷廷宙,庄新姝,周桂雄,刘姝娜,杨树华. 太阳能. 2017 (02)
[5]生物质固体成型燃料热压成型实验研究[J]. 邢献军,李涛,马培勇,胡运龙,孙亚栋,李慧. 太阳能学报. 2016(10)
[6]不同热解温度制备的玉米芯生物炭对对硝基苯酚的吸附作用[J]. 马锋锋,赵保卫. 环境科学. 2017(02)
[7]压力和粒径对水葫芦颗粒燃料成型品质的影响[J]. 张霞,蔡宗寿,陈丽红,陈颖,陈立畅. 可再生能源. 2015(10)
[8]自燃连续式生物质热解炭气油联产系统燃气净化分离技术工艺研究[J]. 丛宏斌,姚宗路,赵立欣,孟海波,吴悠. 可再生能源. 2015(09)
[9]生物质能的开发及其能源化应用[J]. 刘存芳. 陕西农业科学. 2015(08)
[10]氧量对松木热解特性的影响[J]. 王芸,陈亮,苏毅,吴文广,罗永浩. 中国电机工程学报. 2011(26)
本文编号：3273667
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