典型生物质热解动力学行为及SCE算法优化研究

发布时间：2021-08-21 04:42

　　随着社会的不断发展与进步,传统的化石能源因为其储量有限,对环境污染较大等因素,将会逐渐退出人类未来的能源结构。而生物质能作为一个储量巨大,清洁的可再生能源将会扮演越来越重要的角色。其主要成分为C、H和O,N和S的含量极低,保证了能源的清洁与安全。在我国,因为生物质能源转化技术还不成熟,所以大多数是直接燃烧,从而造成利用率较低,而且还造成了严重的大气污染,危害生态环境。生物质热解不仅是一种高效的能源转化方式,而且还是一种在气化、液化与燃烧过程中都会随之发生的现象。为了探究生物质能源热解过程及反应机理,本文针对四种典型的生物质能源材料进行热重实验以及相关的热力学参数分析与优化。百慕大草（草本植物）、大豆秆（秸秆）、椴木（软木）和水曲柳（硬木）作为典型的纤维类生物质能源,其主要成分为半纤维素、纤维素和木质素。本文将这四种生物质能源材料放置在氮气氛围下进行热重实验,随后进行热解动力学研究。在不同升温速率下（10、20、30和40 K/min）,这几种生物质能源材料的热解主要分为三个阶段:一是样品中残余水分的蒸发以及“玻璃化转变”现象;二是样品中的半纤维素、纤维素和木质素发生热解,在这个阶段会产... 

【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】：121 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

本文研究的技术路线

进行 24 h 的烘干，目的是尽可能的去除样品中的水分，以防对热解实验结果的干扰。所有样品的热解实验均使用德国耐驰STA449F3型热分析仪（如图2.1所示），热分析仪将会自动记录质量和温度、时间变化的数据。实验开始前，先对热分析仪进行预热，保证整个实验可以在一个稳定的环境下进行。实验时称取一定量的样品装入热分析仪上，带热分析仪上天平示数稳定之后，通入氮气，让样品热解在氮气气氛下进行。分别按 10 K/min、20 K/min、30 K/min 和 40 K/min 的不同升温速率将样品度从 300 K 加热到 1000 K，吹扫气流量为 20 mL/min，由记录仪器自动保存热解实验的数据。图 2. 1 德国耐驰 STA449F3 型热分析仪Fig 2.1 German Netzsch STA449F3 thermal analyzer2.2 热重分析的方法热重分析是目前生物质能源材料热解研究的最主要手段。热重实验主要是在

第三章 生物质热解动力学行为及参数研究第三章 生物质热解动力学行为及参数研究大草热解行为研究重曲线大草在升温速率为 10K/min、20K/min、30K/min 和 40K/min 时TG-T 曲线和 DTG-T 曲线分别如下：


本文编号：3354897