棉秆热解炭化特性试验研究
发布时间：2021-08-02 01:56
生物质能源是一种清洁的可再生能源,对其进行有效利用对解决当今的能源、环境问题至关重要。生物质热转化以其能降低热解温度、丰富产物种类、有望得到定向化工产物等优点,已成为该领域的一大热点。本文以棉秆及其成型颗粒作为研究对象,通过工业分析、元素分析等手段,以了解研究对象的基本特性。通过同步热分析仪开展了生物质常规热解动力学特性研究,分析了成型前后、不同粒径、催化剂及升温速率等参数对生物质热解特性的影响,并用Li Chung-Hsiung积分法拟合得到棉秆热解反应动力学方程为：G（α）=1.（1-α）1/3,且其表观活化能和指前因子之间存在动力学补偿效应。由热重-气质联用仪（TG-GC-MS）测定结果表明,其热解产物为包括醇、醛、酮等在内的复杂混合物。利用自行搭建的固定床热解试验平台,以棉秆催化热解炭作为主要考查对象,采用正交试验的方法探究了催化剂、热解终温、保温时间以及载气流量对产物分布及性能的影响规律,结果表明单从燃料特性角度来看,选择最佳生产工艺为：催化剂为ZnCl2,热解终温为400℃,保温时间为45min,反应气氛为H2O50ml/min。结合红外光谱分析及扫描电镜探讨了催化剂作用下...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
屮国清洁能源资源构成（不含太阳能）
因此，在此将稻秆做个一分为二的简单技术处理，一半用于液体燃料，一半用于包括物化、热化学转化等产物在内的固体燃料，整合详情见图1.3。甜高粱和薯类液体生物燃料及其^本油料 衍生物1/2作物稻秆1/2作物稻秆…丨由丨—JW成型燃料、固体产输媒炭替代林业剩余物my 物及供热发电舞林地生物质牲畜类便ma^沼气燃产及供热天致气替代有机废弃物圓！^注：数据为折标煤量，申-位为亿吨/年图1.3屮国生物质资源对化石能源的替代能力（与相应产品整合后）Fig 1.3 Biomass resources and corresponding replace ability of fossil fuels in China1.2生物质热解技术1.2.1生物质热解原理生物质热解是生物质在缺氧的环境下受热降解而形成固体、气体、液体三相产物的热化学过程。整个热解过程极为复杂，包括物质的扩散、能量的传递等物4
T,, A T ,注：1-参照物2-原料3-炉体4-热电偶图2. 1差热分析技术原理图Fig 2.1 The structure diagram of DTA analysis2.2试验2.2.1原料及催化剂试验所用的生物质样品均为安徽无为产棉花稻秆及其成型颗粒，其中成型颗粒密度为1.33g/cm3，其工业分析由如图2.2所示MAC-3000全自动工业分析仪(国创分析仪器有限公司)测试获取，元素分析由如图2.3所示Vario EL c元素分析仪(德国Elemental"公司）测试获取，化学组分按照造纸原料分析国家标准(GB/T2677.10-1995，GB/T2677.8-94，GB/T2677.9-94)进行测试，测试结果见表2.1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质炭化原料选择及需热量分析[J]. 胡威,胡建杭,王华,杨丽,邓双辉,李娟琴. 煤炭转化. 2012(03)
[2]大颗粒生物质高温热解模型的建立及数值模拟[J]. 齐国利,董芃,张玉,谈和平. 太阳能学报. 2011(07)
[3]生物质催化热解催化剂稳定性考察[J]. 鲁长波,宋文立,林伟刚. 石油学报(石油加工). 2010(S1)
[4]水分对稻杆热解特性的影响[J]. 苏毅,王芸,吴文广,陈亮,罗永浩. 中国电机工程学报. 2010(26)
[5]生物质催化热解特性和动力学研究[J]. 王新运,万新军,吴凤义. 应用化工. 2010(03)
[6]生物质炭基固体酸催化剂的制备[J]. 乌日娜,王同华,修志龙,郭峰,潘艳秋,银建中. 催化学报. 2009(12)
[7]不同种类生物质热解炭的特性实验研究[J]. 谭洪,张磊,韩玉阁. 生物质化学工程. 2009(05)
[8]碱金属盐对生物质三组分热解的影响[J]. 杨海平,陈汉平,杜胜磊,陈应泉,王贤华,张世红. 中国电机工程学报. 2009(17)
[9]基于生物质真空热解液化技术的生物油制备[J]. 杨素文,丘克强. 农业机械学报. 2009(04)
[10]秸秆是能源资源吗[J]. 朱成章. 大众用电. 2009(01)
博士论文
[1]生物质催化热解炭化的试验研究与机理分析[D]. 宋成芳.浙江工业大学 2013
[2]木质生物质各组分热解过程和热力学特性研究[D]. 胡亿明.中国林业科学研究院 2013
硕士论文
[1]基于生物质催化热裂解的炭活化及利用研究[D]. 周岩.浙江大学 2013
[2]煤与生物质共热解过程的热重分析研究[D]. 张雪.黑龙江大学 2012
[3]催化剂对生物质制取轻质芳烃的研究[D]. 许博.天津科技大学 2009
[4]生物质热解特性及热解动力学研究[D]. 陈森.南京理工大学 2005
本文编号：3316654
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
屮国清洁能源资源构成（不含太阳能）
因此，在此将稻秆做个一分为二的简单技术处理，一半用于液体燃料，一半用于包括物化、热化学转化等产物在内的固体燃料，整合详情见图1.3。甜高粱和薯类液体生物燃料及其^本油料 衍生物1/2作物稻秆1/2作物稻秆…丨由丨—JW成型燃料、固体产输媒炭替代林业剩余物my 物及供热发电舞林地生物质牲畜类便ma^沼气燃产及供热天致气替代有机废弃物圓！^注：数据为折标煤量，申-位为亿吨/年图1.3屮国生物质资源对化石能源的替代能力（与相应产品整合后）Fig 1.3 Biomass resources and corresponding replace ability of fossil fuels in China1.2生物质热解技术1.2.1生物质热解原理生物质热解是生物质在缺氧的环境下受热降解而形成固体、气体、液体三相产物的热化学过程。整个热解过程极为复杂，包括物质的扩散、能量的传递等物4
T,, A T ,注：1-参照物2-原料3-炉体4-热电偶图2. 1差热分析技术原理图Fig 2.1 The structure diagram of DTA analysis2.2试验2.2.1原料及催化剂试验所用的生物质样品均为安徽无为产棉花稻秆及其成型颗粒，其中成型颗粒密度为1.33g/cm3，其工业分析由如图2.2所示MAC-3000全自动工业分析仪(国创分析仪器有限公司)测试获取，元素分析由如图2.3所示Vario EL c元素分析仪(德国Elemental"公司）测试获取，化学组分按照造纸原料分析国家标准(GB/T2677.10-1995，GB/T2677.8-94，GB/T2677.9-94)进行测试，测试结果见表2.1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质炭化原料选择及需热量分析[J]. 胡威,胡建杭,王华,杨丽,邓双辉,李娟琴. 煤炭转化. 2012(03)
[2]大颗粒生物质高温热解模型的建立及数值模拟[J]. 齐国利,董芃,张玉,谈和平. 太阳能学报. 2011(07)
[3]生物质催化热解催化剂稳定性考察[J]. 鲁长波,宋文立,林伟刚. 石油学报(石油加工). 2010(S1)
[4]水分对稻杆热解特性的影响[J]. 苏毅,王芸,吴文广,陈亮,罗永浩. 中国电机工程学报. 2010(26)
[5]生物质催化热解特性和动力学研究[J]. 王新运,万新军,吴凤义. 应用化工. 2010(03)
[6]生物质炭基固体酸催化剂的制备[J]. 乌日娜,王同华,修志龙,郭峰,潘艳秋,银建中. 催化学报. 2009(12)
[7]不同种类生物质热解炭的特性实验研究[J]. 谭洪,张磊,韩玉阁. 生物质化学工程. 2009(05)
[8]碱金属盐对生物质三组分热解的影响[J]. 杨海平,陈汉平,杜胜磊,陈应泉,王贤华,张世红. 中国电机工程学报. 2009(17)
[9]基于生物质真空热解液化技术的生物油制备[J]. 杨素文,丘克强. 农业机械学报. 2009(04)
[10]秸秆是能源资源吗[J]. 朱成章. 大众用电. 2009(01)
博士论文
[1]生物质催化热解炭化的试验研究与机理分析[D]. 宋成芳.浙江工业大学 2013
[2]木质生物质各组分热解过程和热力学特性研究[D]. 胡亿明.中国林业科学研究院 2013
硕士论文
[1]基于生物质催化热裂解的炭活化及利用研究[D]. 周岩.浙江大学 2013
[2]煤与生物质共热解过程的热重分析研究[D]. 张雪.黑龙江大学 2012
[3]催化剂对生物质制取轻质芳烃的研究[D]. 许博.天津科技大学 2009
[4]生物质热解特性及热解动力学研究[D]. 陈森.南京理工大学 2005
本文编号：3316654
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3316654.html
