农作物秸秆热裂解制取生物燃料的研究
发布时间：2021-10-13 11:55
生物质能源是一种环境友好的可再生能源。农作物秸秆是一类重要的生物质资源,其能源化利用具有重要意义。本文开展了利用农作物秸秆热裂解制取生物燃料的实验研究。采用热重-红外（TG-FTIR）联用技术考察了原料种类、升温速率和原料预处理等因素对农作物秸秆热裂解特性及产物逸出的影响规律,并采用分布活化能模型（DAEM）计算了动力学参数。结果表明：小麦秸秆、棉花秸秆、高粱秸秆和玉米秸秆的热裂解过程和产物组成相似,采用DAEM计算出的四种秸秆热裂解过程的活化能E相差不大；提高升温速率有利于小麦秸秆挥发分的释放,定性分析所得主要产物CO2、CO和CH4等的最大浓度及其所对应的温度随升温速率的增加而升高,原料预处理对小麦秸秆产物的生成和E有着较大的影响。在自制的反应装置上,考察了脱灰预处理对小麦秸秆热裂解产物产率及组成的影响；采用熔融的32wt%Li2CO3-33wt%Na2CO3-K2CO3作为生物质热裂解的催化剂、热载体和分散剂,考察了原料种类、热裂解温度、进料速率和载气流量（反映一次裂解产物的停留时间）对农作物秸秆热裂解过程的影响规律。结果表明：脱灰处理提高了小麦秸秆气体产物产率,降低了液体产物产...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
玉米稻秆热裂解的TG和DTG曲线(20K/min)
为考察升温速率对小麦結秆热裂解的影响，选择80?100目的小麦稻奸为原料，在10、20、40和60K/niiri四个升温速率下进行热裂解实验。图3-5、图3-6和表3-5分别给出了小麦秸秆的TG和DTG曲线以及它对应的失重特性参数。从图3-5、图3-6和表3-5可以看出，随着升温速率的提高，热裂解的起始温度和最大失重温度均向高温侧稍微移动，最大失重速率随着增加。这与Gu X L等人的研宄结果一致。这可能是因为升温速率越高，试样经历的反应时间越短，反应程度越低，同时升温速率影响到测试点与样品、外层样品与内部样品间的传热温差和温度梯度，从而导致热滞后现象加重，致使曲线向高温延迟由表2-4可知，随着升温速率的升高，小麦稻秆热裂解的D值由0.2增加到3.5。表明提高升温速率有利于挥发分的析出。从DTG曲线上还可以看出升温速率为10K /min和20K/min时在200?500°C温度范围内只有一个失重峰，而当升温速率升高为40K/min和60K/:min时又出现了一个肩状峰。这是由于低升温速率下
为考察升温速率对小麦結秆热裂解的影响，选择80?100目的小麦稻奸为原料，在10、20、40和60K/niiri四个升温速率下进行热裂解实验。图3-5、图3-6和表3-5分别给出了小麦秸秆的TG和DTG曲线以及它对应的失重特性参数。从图3-5、图3-6和表3-5可以看出，随着升温速率的提高，热裂解的起始温度和最大失重温度均向高温侧稍微移动，最大失重速率随着增加。这与Gu X L等人的研宄结果一致。这可能是因为升温速率越高，试样经历的反应时间越短，反应程度越低，同时升温速率影响到测试点与样品、外层样品与内部样品间的传热温差和温度梯度，从而导致热滞后现象加重，致使曲线向高温延迟由表2-4可知，随着升温速率的升高，小麦稻秆热裂解的D值由0.2增加到3.5。表明提高升温速率有利于挥发分的析出。从DTG曲线上还可以看出升温速率为10K /min和20K/min时在200?500°C温度范围内只有一个失重峰，而当升温速率升高为40K/min和60K/:min时又出现了一个肩状峰。这是由于低升温速率下
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TG-FTIR棉秆热解过程木醋液成分分析[J]. 周岭,李凤娟,蒋恩臣. 可再生能源. 2012(11)
[2]生物质能利用技术的研究进展[J]. 郭海霞,左月明,张虎. 农机化研究. 2011(06)
[3]Mg2+作用下水稻秸秆热裂解特性及动力学模拟[J]. 黄承洁,姬登祥,于平,于凤文,艾宁,计建炳. 农业工程学报. 2011(S1)
[4]原料预处理对生物质热裂解动力学特性的影响[J]. 姬登祥,黄承洁,于平,于凤文,艾宁,计建炳. 农业工程学报. 2011(S1)
[5]基于TG-FNIR联用分析的农业固体废弃物热解特性研究[J]. 牛广路,薛勇,杨少鹏. 安徽农业科学. 2010(05)
[6]棉秆不同组分热解特性及动力学[J]. 周岭,周福君,蒋恩臣,王明峰. 农业工程学报. 2009(08)
[7]麦草的热失重特性及动力学[J]. 杨卿,武书彬. 农业工程学报. 2009(03)
[8]熔融盐催化煤与CO2气化反应研究[J]. 周万云,高建强,王春波,王晋权,李永华,陈鸿伟. 中国电机工程学报. 2009(05)
[9]几种生物质热解特性及动力学的对比[J]. 傅旭峰,仲兆平,肖刚,李睿. 农业工程学报. 2009(01)
[10]生物质热解的TGA-FTIR分析[J]. 任强强,赵长遂,庞克亮. 太阳能学报. 2008(07)
博士论文
[1]农作物秸秆的热解及在水中的液化研究[D]. 宋春财.大连理工大学 2003
硕士论文
[1]熔盐热裂解水稻秸秆动力学及试验[D]. 黄承洁.浙江工业大学 2011
[2]预处理对生物质热解特性影响的试验研究[D]. 辛芬.华中科技大学 2006
[3]生物质快速热裂解试验研究[D]. 王乐.浙江大学 2006
本文编号：3434614
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
玉米稻秆热裂解的TG和DTG曲线(20K/min)
为考察升温速率对小麦結秆热裂解的影响，选择80?100目的小麦稻奸为原料，在10、20、40和60K/niiri四个升温速率下进行热裂解实验。图3-5、图3-6和表3-5分别给出了小麦秸秆的TG和DTG曲线以及它对应的失重特性参数。从图3-5、图3-6和表3-5可以看出，随着升温速率的提高，热裂解的起始温度和最大失重温度均向高温侧稍微移动，最大失重速率随着增加。这与Gu X L等人的研宄结果一致。这可能是因为升温速率越高，试样经历的反应时间越短，反应程度越低，同时升温速率影响到测试点与样品、外层样品与内部样品间的传热温差和温度梯度，从而导致热滞后现象加重，致使曲线向高温延迟由表2-4可知，随着升温速率的升高，小麦稻秆热裂解的D值由0.2增加到3.5。表明提高升温速率有利于挥发分的析出。从DTG曲线上还可以看出升温速率为10K /min和20K/min时在200?500°C温度范围内只有一个失重峰，而当升温速率升高为40K/min和60K/:min时又出现了一个肩状峰。这是由于低升温速率下
为考察升温速率对小麦結秆热裂解的影响，选择80?100目的小麦稻奸为原料，在10、20、40和60K/niiri四个升温速率下进行热裂解实验。图3-5、图3-6和表3-5分别给出了小麦秸秆的TG和DTG曲线以及它对应的失重特性参数。从图3-5、图3-6和表3-5可以看出，随着升温速率的提高，热裂解的起始温度和最大失重温度均向高温侧稍微移动，最大失重速率随着增加。这与Gu X L等人的研宄结果一致。这可能是因为升温速率越高，试样经历的反应时间越短，反应程度越低，同时升温速率影响到测试点与样品、外层样品与内部样品间的传热温差和温度梯度，从而导致热滞后现象加重，致使曲线向高温延迟由表2-4可知，随着升温速率的升高，小麦稻秆热裂解的D值由0.2增加到3.5。表明提高升温速率有利于挥发分的析出。从DTG曲线上还可以看出升温速率为10K /min和20K/min时在200?500°C温度范围内只有一个失重峰，而当升温速率升高为40K/min和60K/:min时又出现了一个肩状峰。这是由于低升温速率下
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TG-FTIR棉秆热解过程木醋液成分分析[J]. 周岭,李凤娟,蒋恩臣. 可再生能源. 2012(11)
[2]生物质能利用技术的研究进展[J]. 郭海霞,左月明,张虎. 农机化研究. 2011(06)
[3]Mg2+作用下水稻秸秆热裂解特性及动力学模拟[J]. 黄承洁,姬登祥,于平,于凤文,艾宁,计建炳. 农业工程学报. 2011(S1)
[4]原料预处理对生物质热裂解动力学特性的影响[J]. 姬登祥,黄承洁,于平,于凤文,艾宁,计建炳. 农业工程学报. 2011(S1)
[5]基于TG-FNIR联用分析的农业固体废弃物热解特性研究[J]. 牛广路,薛勇,杨少鹏. 安徽农业科学. 2010(05)
[6]棉秆不同组分热解特性及动力学[J]. 周岭,周福君,蒋恩臣,王明峰. 农业工程学报. 2009(08)
[7]麦草的热失重特性及动力学[J]. 杨卿,武书彬. 农业工程学报. 2009(03)
[8]熔融盐催化煤与CO2气化反应研究[J]. 周万云,高建强,王春波,王晋权,李永华,陈鸿伟. 中国电机工程学报. 2009(05)
[9]几种生物质热解特性及动力学的对比[J]. 傅旭峰,仲兆平,肖刚,李睿. 农业工程学报. 2009(01)
[10]生物质热解的TGA-FTIR分析[J]. 任强强,赵长遂,庞克亮. 太阳能学报. 2008(07)
博士论文
[1]农作物秸秆的热解及在水中的液化研究[D]. 宋春财.大连理工大学 2003
硕士论文
[1]熔盐热裂解水稻秸秆动力学及试验[D]. 黄承洁.浙江工业大学 2011
[2]预处理对生物质热解特性影响的试验研究[D]. 辛芬.华中科技大学 2006
[3]生物质快速热裂解试验研究[D]. 王乐.浙江大学 2006
本文编号：3434614
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3434614.html
