微波预处理对生物质与市政污泥混合热解特性影响的研究
发布时间：2021-11-19 07:41
伴随着现代社会的飞速发展,人类对于能源的需求日益增加,但化石能源是一种不可再生的能源,为了缓解能源危机,迫切需要对热解制取生物油这一种将废弃生物质资源化、能源化的技术进行深入研究。本文着重考察了微波预处理对催化热解特性的影响规律,深入研究微波预处理下生物质（水葫芦、松木屑）单独热解、水葫芦与市政污泥混合热解特性、热解液相产物、反应动力学,分析微波预处理条件的影响规律。具体内容如下:（1）在微波预处理生物质单独热解实验中,微波预处理有效的破坏了水葫芦的纤维素表面,使挥发性物质更容易从内部逃逸,同时引起水葫芦内部的再聚合反应。预处理会提高水葫芦反应活化能,从69.21上升到89.78kJ/mol。热解液相产物中,绝大部分为酮类,其次为苯酚与糖类。随着微波预处理程度加深,酸的相对含量从0%上升到9.25%,再下降到4.28%。微波预处理虽然能促进松木屑的分解,但过长的微波处理时间容易引起松木屑的再聚合反应,会引起400～450℃之间出现一个小的失重峰。微波预处理松木屑催化热解产物中,酮类的相对含量达到了 55.80%。生物油品质提升幅度最大的预处理条件出现在P567T10CaO中,苯酚的相对...
【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】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１微波预处理卖验系统原理图
，：麟球：丈??时间控制旋钮｜?（４）玻璃盖板。??值得注意的是，玻璃盏板的设置最为了防止物料由苄加热沸腾而溢出《此微??波预处理系统可以改变预处理实验条件，如微波功率和处理时间。??２．２．２?热重同步分析仪??本文中所使用的热麗同步分析仪为瑞士梅特勒－托利多热重同步分析仪??（ＭＥＴＴＬＥＲ?ＴＯＬＥＤＯ?ＴＧＡ／ＤＳＣ１）。如图?２－２?所示?ａ??ｆ??Ｍ?｜?Ｉｆ?１?ｓ??、一?ｒ?？??ｊ￣ｍ?－?＾ｉｓ?．＾ｓｓｓｍ??ｇ?？?｜??■??图２－２热童．同步分析仪??热重同步分析仪的温度精度为〇．５°Ｃ且微爨天平的敏感性低子０．１昭。本仪??器通过对放入坩埚中的样品进行称重，然后按照设定好的升温程序进行升温，在??记录腔体温度、样品温度的同时，利用高精度微量天平记录样品的失重情况，得??到温度与样品失重的关系，这就是热失重曲线。通过对热失簠曲线的分析计算，??从而研究其热解行为特性。??２．２．３?热裂解仪??本文中的快速热解实验均在美国ＣＤＳ公司的ＣＤＳ５２００型号热裂解仪进行，??仪器外观以及裂解腔如图２－３所示。??１２??
第二章实验方案与莪置介绍＇??图２－３热裂解仪及铂丝套??热裂解仪可进行从室温升温到１４００°ｃ的热解实验，并且温度精度为１°Ｃ。??其加热速率可以设置为〇．〇ｌ°Ｃ／ｍｓ到２０°Ｃ／ｍｓ之间的任意数值，足够满足快速裂??解的需要。热裂解仪与气相色谱－质谱联用仪（Ｐｙ－ＧＣ／ＭＳ）以传输管相连接，且??能对传输管进行加热保温，最高可加热至３５０°Ｃ，从而保证热解产物不会过早凝??结在传输管中。??本仪器通过对放入石英管中的样品进行快速裂解，利用载气将裂解产物吹扫??至气相色谱－质谱联用仪中进行检测。??２．２．４?气相色谱－质谱联用仪??本文检测分析样品热解产物的是７８９０Ａ／?５９７５Ｃ气相色谱－质谱联用仪，本??仪器购自美国安捷伦公司，仪器如图２－４所示。??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TG-FTIR和Py-GC-MS分析的椰壳热解特性研究[J]. 陈强,王艳,翟华敏. 林产化学与工业. 2020(01)
[2]农林废弃生物质的热解特性及动力学研究[J]. 严云,刘洪,曹芮,杨红,易国萍. 化工新型材料. 2020(01)
[3]水热预处理对稻壳焦热电性能的影响[J]. 章旭,许丹,熊源泉. 化工进展. 2020(07)
[4]预处理对生物质热解生物油的影响[J]. 霍婵,刘石明,陈军,张宇. 生物化工. 2019(05)
[5]水葫芦/污泥共热解法制备生物炭粒及其对Cr3+的吸附特性[J]. 洪亚军,徐祖信,冯承莲,徐大勇. 环境科学研究. 2020(04)
[6]2025年中国能源消费及煤炭需求预测[J]. 谢和平,吴立新,郑德志. 煤炭学报. 2019(07)
[7]生物质与四种不同有机物的共热解技术进展研究[J]. 徐青,彭丽明,凌长明,彭伟超,杨威. 广州航海学院学报. 2019(02)
[8]典型生物质在不同温度下的热解产物特性[J]. 陈祎,陆杰,杨明辉,李建宇,孙吉良. 工业加热. 2019(01)
[9]低温水热预处理对高蛋白小球藻N分布和藻渣热解特性的影响[J]. 袁松,黄艳琴,刘华财,袁洪友,庄修政,阴秀丽,吴创之. 燃料化学学报. 2019(01)
[10]基于TG和Py-GC-MS的污泥热裂解特性研究[J]. 刘闯,曹建刚,张志霄. 能源工程. 2018(06)
博士论文
[1]城市生活垃圾与造纸污泥混合热解特性及其机理研究[D]. 方诗雯.华南理工大学 2019
硕士论文
[1]生活污水处理厂剩余污泥与木屑共热解特性影响研究[D]. 王玉杰.辽宁科技大学 2019
[2]微波热解模拟污泥产生物燃料及有机元素迁移规律研究[D]. 黄晓菲.深圳大学 2018
[3]城市污水污泥加压热解及产物特性研究[D]. 陈雅洁.大连理工大学 2018
[4]污泥与水葫芦掺烧/热解特性及调理剂FeCl3/CaO对污泥焚烧典型烟气排放的影响[D]. 黄李茂.广东工业大学 2018
[5]微藻与锯末的共热解特性及动力学分析[D]. 骆玉叶.华中科技大学 2018
[6]生物质微波预处理及其热解特性研究[D]. 王静.南京师范大学 2018
[7]不同催化剂对微波热解污泥产物分布规律的影响研究[D]. 周杨.深圳大学 2016
[8]生物质三组分混合热解特性及液化产物分析[D]. 焦丽华.江苏大学 2016
[9]被重金属污染水葫芦热解制生物油[D]. 酒帮帮.华侨大学 2015
本文编号：3504591
【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】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１微波预处理卖验系统原理图
，：麟球：丈??时间控制旋钮｜?（４）玻璃盖板。??值得注意的是，玻璃盏板的设置最为了防止物料由苄加热沸腾而溢出《此微??波预处理系统可以改变预处理实验条件，如微波功率和处理时间。??２．２．２?热重同步分析仪??本文中所使用的热麗同步分析仪为瑞士梅特勒－托利多热重同步分析仪??（ＭＥＴＴＬＥＲ?ＴＯＬＥＤＯ?ＴＧＡ／ＤＳＣ１）。如图?２－２?所示?ａ??ｆ??Ｍ?｜?Ｉｆ?１?ｓ??、一?ｒ?？??ｊ￣ｍ?－?＾ｉｓ?．＾ｓｓｓｍ??ｇ?？?｜??■??图２－２热童．同步分析仪??热重同步分析仪的温度精度为〇．５°Ｃ且微爨天平的敏感性低子０．１昭。本仪??器通过对放入坩埚中的样品进行称重，然后按照设定好的升温程序进行升温，在??记录腔体温度、样品温度的同时，利用高精度微量天平记录样品的失重情况，得??到温度与样品失重的关系，这就是热失重曲线。通过对热失簠曲线的分析计算，??从而研究其热解行为特性。??２．２．３?热裂解仪??本文中的快速热解实验均在美国ＣＤＳ公司的ＣＤＳ５２００型号热裂解仪进行，??仪器外观以及裂解腔如图２－３所示。??１２??
第二章实验方案与莪置介绍＇??图２－３热裂解仪及铂丝套??热裂解仪可进行从室温升温到１４００°ｃ的热解实验，并且温度精度为１°Ｃ。??其加热速率可以设置为〇．〇ｌ°Ｃ／ｍｓ到２０°Ｃ／ｍｓ之间的任意数值，足够满足快速裂??解的需要。热裂解仪与气相色谱－质谱联用仪（Ｐｙ－ＧＣ／ＭＳ）以传输管相连接，且??能对传输管进行加热保温，最高可加热至３５０°Ｃ，从而保证热解产物不会过早凝??结在传输管中。??本仪器通过对放入石英管中的样品进行快速裂解，利用载气将裂解产物吹扫??至气相色谱－质谱联用仪中进行检测。??２．２．４?气相色谱－质谱联用仪??本文检测分析样品热解产物的是７８９０Ａ／?５９７５Ｃ气相色谱－质谱联用仪，本??仪器购自美国安捷伦公司，仪器如图２－４所示。??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TG-FTIR和Py-GC-MS分析的椰壳热解特性研究[J]. 陈强,王艳,翟华敏. 林产化学与工业. 2020(01)
[2]农林废弃生物质的热解特性及动力学研究[J]. 严云,刘洪,曹芮,杨红,易国萍. 化工新型材料. 2020(01)
[3]水热预处理对稻壳焦热电性能的影响[J]. 章旭,许丹,熊源泉. 化工进展. 2020(07)
[4]预处理对生物质热解生物油的影响[J]. 霍婵,刘石明,陈军,张宇. 生物化工. 2019(05)
[5]水葫芦/污泥共热解法制备生物炭粒及其对Cr3+的吸附特性[J]. 洪亚军,徐祖信,冯承莲,徐大勇. 环境科学研究. 2020(04)
[6]2025年中国能源消费及煤炭需求预测[J]. 谢和平,吴立新,郑德志. 煤炭学报. 2019(07)
[7]生物质与四种不同有机物的共热解技术进展研究[J]. 徐青,彭丽明,凌长明,彭伟超,杨威. 广州航海学院学报. 2019(02)
[8]典型生物质在不同温度下的热解产物特性[J]. 陈祎,陆杰,杨明辉,李建宇,孙吉良. 工业加热. 2019(01)
[9]低温水热预处理对高蛋白小球藻N分布和藻渣热解特性的影响[J]. 袁松,黄艳琴,刘华财,袁洪友,庄修政,阴秀丽,吴创之. 燃料化学学报. 2019(01)
[10]基于TG和Py-GC-MS的污泥热裂解特性研究[J]. 刘闯,曹建刚,张志霄. 能源工程. 2018(06)
博士论文
[1]城市生活垃圾与造纸污泥混合热解特性及其机理研究[D]. 方诗雯.华南理工大学 2019
硕士论文
[1]生活污水处理厂剩余污泥与木屑共热解特性影响研究[D]. 王玉杰.辽宁科技大学 2019
[2]微波热解模拟污泥产生物燃料及有机元素迁移规律研究[D]. 黄晓菲.深圳大学 2018
[3]城市污水污泥加压热解及产物特性研究[D]. 陈雅洁.大连理工大学 2018
[4]污泥与水葫芦掺烧/热解特性及调理剂FeCl3/CaO对污泥焚烧典型烟气排放的影响[D]. 黄李茂.广东工业大学 2018
[5]微藻与锯末的共热解特性及动力学分析[D]. 骆玉叶.华中科技大学 2018
[6]生物质微波预处理及其热解特性研究[D]. 王静.南京师范大学 2018
[7]不同催化剂对微波热解污泥产物分布规律的影响研究[D]. 周杨.深圳大学 2016
[8]生物质三组分混合热解特性及液化产物分析[D]. 焦丽华.江苏大学 2016
[9]被重金属污染水葫芦热解制生物油[D]. 酒帮帮.华侨大学 2015
本文编号：3504591
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