生物质的热裂解及催化分解特性研究

发布时间：2021-08-30 07:20

　　由于几个世纪以来对如煤、石油、天然气等化石资源的过度开采,人类将面临日益严重的能源短缺问题,而这也成为社会发展所必须克服的阻力。与此同时,人类对可再生能源的开发利用非常有限,特别是分布广泛、储量巨大的生物质能源,因此如何将生物质有效地转化为高品质燃料或高附加值化工制品成为了当今学术界的研究热点。本文以城市固体废弃物中木质纤维生物质组分的热化学转化过程为研究对象,通过对其典型代表物木屑、纸屑及高聚体纤维素的实验研究,分析木质纤维生物质热裂解及催化分解的热化学转化特性;同时选取分子结构简单的二聚体蔗糖作为生物质模化物,通过催化水热分解实验,探究木质纤维生物质热化学转化进程中非均相催化反应的相关反应机理。本文的主要工作及结果可归纳如下:1)首先,采用木屑、纸屑等城市固体废弃物中的典型木质纤维组分,探讨了不同比例N₂/CO2气氛对其失重特性的影响。热重分析结果显示,木屑、纸屑及其氯化衍生物在N₂/CO2或纯CO2气氛下均表现出两个热裂解失重阶段,CO2浓度变化对第二个失重段的影响较大;反应动力学分析显示,不同CO2浓度下木屑、纸屑及其氯化衍生物的表观... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：142 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

碳综合循环利用[1]

华南理工大学博士学位论文生物质原料主要来自农林废弃物、水生植物、能源作物、城市生活垃圾、有机废水和人、畜粪便等，分布广泛、储量巨大，但在工业生产上对其开发利用还非常有限[4]。生物质作为燃料可分为一次生物燃料和二次生物燃料。一次生物燃料是未经过任何处理直接用于供热或供电的生物质，例如薪柴、木片、木屑颗粒等。二次生物燃料是经过加工和提炼的生物质，例如生物柴油、生物乙醇、二甲醚（DME）等可以被车辆发动机或工业生产直接利用。二次生物燃料可以进一步细分：基于生物质原料的分子结构划分为第一、第二和第三代生物燃料[5]。

华南理工大学博士学位论文源在能源供给中的比例成为我国能源发展所面临的重大问题。值得注意的是在日本、欧洲等发达国家核能的利用在全国能源消费中占有较大的比例。而印度、拉丁美洲等欠发达地区，可再生能源、尤其是生物质能源在能源消费构成中大的比例，一是因为这些地区生物质资源非常充沛，二是因为其传统能源的转相对落后。在这些国家和地区，生物质能的转化利用常以直接焚烧为主，转化佳、污染物排放巨大。因此，提高生物质能的转化效率势在必行，而拥有大量资源的欠发达地区也必将率先从相关的技术进步中获得收益。


本文编号：3372336