板栗壳热裂解特性及产物研究
发布时间：2021-12-22 07:53
我国的板栗壳资源丰富,但是已有的处理方式一般为焚烧或者随意丢弃,在造成资源浪费的同时,也造成环境的严重污染。热解是目前常用的板栗壳处理方式,裂解产物有很好的经济、利用价值,但是其处理效率低。因此,为进一步提升板栗壳的裂解处理效率,实现其高效裂解,本研究旨在设计一套板栗壳的快速热裂解装置,通过对板栗壳进行成分和热重分析,并对其热裂解的产物特性进行研究,相关结论可为板栗壳的工业化应用提供指导。主要研究结果如下:(1)自行研制的快速热裂解装置包括:下料体系、反应体系、过滤体系、冷凝体系、加热体系、制氮体系和控制体系,各部件的电源由计算机进行自动控制,安全方便。下料速度可达到1 kg/h,最高热裂解温度可达800°C,热解气冷却温度为4°C。该快速热裂解装置同时可以实现生物质的慢速热裂解,单次处理量为2 kg板栗壳粉末,最高热裂解温度为800°C。(2)板栗壳表征分析结果表明:其成分组成为N(1.09%)、C(44.53%)、S(0.91%)、H(5.58%)、水分(11.63%)、挥发分(75.58%)、灰分(1.61%)及固定碳(25.81%)。其热裂解过程主要分4个阶段:温度<13...
【文章来源】： 西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【文章目录】：
基金
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
引言
1.1 生物质热裂解原理
1.1.1 生物质热裂解阶段
1.1.2 三大素热解
1.1.3 生物质热裂解工艺流程研究现状
1.1.4 裂解产物的利用
1.2 板栗壳资源化利用的现状
1.3 本研究的目的意义
1.4 本研究主要内容
1.4.1 生物质热裂解装置的设计
1.4.2 板栗壳Py-GC/MS研究
1.4.3 板栗壳快速热裂解研究
1.4.4 板栗壳慢速热裂解研究
第二章 生物质热裂解装置的设计
2.1 热裂解装置总体设计
2.1.1 热裂解的工艺流程
2.1.2 热裂解工作方式
2.2 主要部件的设计
2.2.1 下料系统的设计
2.2.2 反应系统
2.2.3 过滤系统
2.2.4 制气系统
2.2.5 加热系统
2.2.6 控制系统
2.2.7 冷凝系统
2.3 慢速热裂解系统
2.4 小结
第三章 板栗壳PY-GC/MS研究
3.1 原料基本表征
3.1.1 元素分析与工业分析
3.1.2 热重分析
3.2 实验方法与仪器
3.3 热裂解温度对产物的影响
3.3.1 产物总产量
3.3.2 各类产物产量
3.3.3 总产物中各类产物的占比
3.4 热裂解温度对各类产物种类数的影响
3.5 热裂解温度对代表性产物的影响
3.6 小结
第四章 板栗壳快速热裂解研究
4.1 实验原料和仪器
4.1.1 实验原料
4.1.2 实验仪器
4.2 实验方法
4.3 温度对快速热裂解产物的影响
4.3.1 热裂解温度对产物产量的影响
4.3.2 热裂解温度对产物种类数影响
4.3.3 热裂解温度对代表性物质的影响
4.4 小结
第五章 板栗壳慢速热裂解研究
5.1 实验原料和仪器
5.1.1 实验原料
5.1.2 实验仪器
5.2 实验方法
5.3 单级慢速热裂解
5.3.1 热裂解温度对产物产量的影响
5.3.2 热裂解温度对产物种类数影响
5.3.3 热裂解温度对代表性物质的影响
5.4 分段慢速热裂解
5.4.1 不同停留时间对总产物的影响
5.4.2 不同停留时间对各类产物产量的影响
5.4.3 不同停留时间对各类产物占比的影响
5.4.4 不同停留时间对产物种数的影响
5.4.5 不同停留时间对代表性物质的影响
5.5 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭制备技术研究进展 [J]. 吕贝贝,张贵云,张丽萍,刘珍,范巧兰,姚众. 河北农业科学. 2019(05)
[2]木醋液应用研究进展 [J]. 胡小凤,李卓,梁春莉. 辽宁农业职业技术学院学报. 2019(05)
[3]板栗深加工中去壳及护色研究进展 [J]. 张红艳,胡云红,张强,殷红,韩姗姗. 食品与发酵科技. 2019(01)
[4]板栗的功能性成分及加工利用研究进展 [J]. 葛祎楠,李斌,范晓燕,常学东,邹静. 河北科技师范学院学报. 2018(04)
[5]分级冷凝生物油组分富集与组分稳定性研究 [J]. 王储,朱锡锋. 燃料化学学报. 2018(11)
[6]前驱粉粒度对Bi-2223带材微观结构和超导电性的影响研究（英文） [J]. 崔利军,张平祥,李金山,闫果,冯勇,刘向宏,李建峰,潘熙峰,张胜楠,马晓波,刘国庆. 稀有金属材料与工程. 2018(09)
[7]基于PY-GC/MS的生物质组分间相互作用的热解实验 [J]. 朱玲莉,仲兆平,王佳,王恒,顾佳雯. 化工进展. 2016(12)
[8]浅谈生物质资源利用现状及对策 [J]. 刘鹏,李勇,闫树军. 新疆农机化. 2016(05)
[9]3种不同原料生物油主要化学成分的GC-MS分析 [J]. 李艳美,柏雪源,易维明. 山东科学. 2016(01)
[10]利用Py-GC/MS研究温度和时间对生物质热解油的影响 [J]. 孙来芝,张晓东,陈雷,谢新苹,杨双霞,赵保峰,司洪宇. 现代化工. 2016(01)
博士论文
[1]亚热带典型生物质资源热裂解过程研究[D]. 谢清若.广西大学. 2014
[2]玉米秆及其主要组分的热解规律与生物油特征组分的定量分析[D]. 吕高金.华南理工大学. 2012
[3]流化式自供热型制生物燃油关键装置设计理论研究[D]. 刘向东.东北林业大学. 2011
[4]生物质热裂解机理试验研究[D]. 谭洪.浙江大学. 2005
[5]纤维素热裂解机理试验研究[D]. 廖艳芬.浙江大学. 2003
硕士论文
[1]基于组分的生物质热解试验及其动力学特性研究[D]. 朱玲莉.东南大学. 2017
[2]基于组分的生物质混合热解实验研究[D]. 宋飞跃.中国科学技术大学. 2017
[3]生物质气化试验与Aspen Plus模拟研究[D]. 刘凌沁.东南大学. 2016
[4]玉米秸秆纤维素在亚/超临界甲醇和环己烷中液化过程研究[D]. 王娅莉.华南农业大学. 2016
[5]生物质裂解油中酚类化合物的提取及其综合利用研究[D]. 商晓敏.中国石油大学(华东). 2016
[6]板栗壳的化学成分研究[D]. 何珊珊.西南交通大学. 2015
[7]秸秆种类和反应温度对热解生物油成分影响的试验研究[D]. 李艳美.山东理工大学. 2015
[8]板栗内皮对水溶液中Pb2+和Cd2+的吸附研究[D]. 杨静.河北农业大学. 2014
[9]硫酸盐法制浆黑液及主要组分的热解特性研究[D]. 戴涛.华南理工大学. 2013
[10]生物质热裂解装置中流态化规律与进料技术的研究[D]. 郭晓慧.北京林业大学. 2013
本文编号：3546039
【文章来源】： 西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【文章目录】：
基金
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
引言
1.1 生物质热裂解原理
1.1.1 生物质热裂解阶段
1.1.2 三大素热解
1.1.3 生物质热裂解工艺流程研究现状
1.1.4 裂解产物的利用
1.2 板栗壳资源化利用的现状
1.3 本研究的目的意义
1.4 本研究主要内容
1.4.1 生物质热裂解装置的设计
1.4.2 板栗壳Py-GC/MS研究
1.4.3 板栗壳快速热裂解研究
1.4.4 板栗壳慢速热裂解研究
第二章 生物质热裂解装置的设计
2.1 热裂解装置总体设计
2.1.1 热裂解的工艺流程
2.1.2 热裂解工作方式
2.2 主要部件的设计
2.2.1 下料系统的设计
2.2.2 反应系统
2.2.3 过滤系统
2.2.4 制气系统
2.2.5 加热系统
2.2.6 控制系统
2.2.7 冷凝系统
2.3 慢速热裂解系统
2.4 小结
第三章 板栗壳PY-GC/MS研究
3.1 原料基本表征
3.1.1 元素分析与工业分析
3.1.2 热重分析
3.2 实验方法与仪器
3.3 热裂解温度对产物的影响
3.3.1 产物总产量
3.3.2 各类产物产量
3.3.3 总产物中各类产物的占比
3.4 热裂解温度对各类产物种类数的影响
3.5 热裂解温度对代表性产物的影响
3.6 小结
第四章 板栗壳快速热裂解研究
4.1 实验原料和仪器
4.1.1 实验原料
4.1.2 实验仪器
4.2 实验方法
4.3 温度对快速热裂解产物的影响
4.3.1 热裂解温度对产物产量的影响
4.3.2 热裂解温度对产物种类数影响
4.3.3 热裂解温度对代表性物质的影响
4.4 小结
第五章 板栗壳慢速热裂解研究
5.1 实验原料和仪器
5.1.1 实验原料
5.1.2 实验仪器
5.2 实验方法
5.3 单级慢速热裂解
5.3.1 热裂解温度对产物产量的影响
5.3.2 热裂解温度对产物种类数影响
5.3.3 热裂解温度对代表性物质的影响
5.4 分段慢速热裂解
5.4.1 不同停留时间对总产物的影响
5.4.2 不同停留时间对各类产物产量的影响
5.4.3 不同停留时间对各类产物占比的影响
5.4.4 不同停留时间对产物种数的影响
5.4.5 不同停留时间对代表性物质的影响
5.5 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭制备技术研究进展 [J]. 吕贝贝,张贵云,张丽萍,刘珍,范巧兰,姚众. 河北农业科学. 2019(05)
[2]木醋液应用研究进展 [J]. 胡小凤,李卓,梁春莉. 辽宁农业职业技术学院学报. 2019(05)
[3]板栗深加工中去壳及护色研究进展 [J]. 张红艳,胡云红,张强,殷红,韩姗姗. 食品与发酵科技. 2019(01)
[4]板栗的功能性成分及加工利用研究进展 [J]. 葛祎楠,李斌,范晓燕,常学东,邹静. 河北科技师范学院学报. 2018(04)
[5]分级冷凝生物油组分富集与组分稳定性研究 [J]. 王储,朱锡锋. 燃料化学学报. 2018(11)
[6]前驱粉粒度对Bi-2223带材微观结构和超导电性的影响研究（英文） [J]. 崔利军,张平祥,李金山,闫果,冯勇,刘向宏,李建峰,潘熙峰,张胜楠,马晓波,刘国庆. 稀有金属材料与工程. 2018(09)
[7]基于PY-GC/MS的生物质组分间相互作用的热解实验 [J]. 朱玲莉,仲兆平,王佳,王恒,顾佳雯. 化工进展. 2016(12)
[8]浅谈生物质资源利用现状及对策 [J]. 刘鹏,李勇,闫树军. 新疆农机化. 2016(05)
[9]3种不同原料生物油主要化学成分的GC-MS分析 [J]. 李艳美,柏雪源,易维明. 山东科学. 2016(01)
[10]利用Py-GC/MS研究温度和时间对生物质热解油的影响 [J]. 孙来芝,张晓东,陈雷,谢新苹,杨双霞,赵保峰,司洪宇. 现代化工. 2016(01)
博士论文
[1]亚热带典型生物质资源热裂解过程研究[D]. 谢清若.广西大学. 2014
[2]玉米秆及其主要组分的热解规律与生物油特征组分的定量分析[D]. 吕高金.华南理工大学. 2012
[3]流化式自供热型制生物燃油关键装置设计理论研究[D]. 刘向东.东北林业大学. 2011
[4]生物质热裂解机理试验研究[D]. 谭洪.浙江大学. 2005
[5]纤维素热裂解机理试验研究[D]. 廖艳芬.浙江大学. 2003
硕士论文
[1]基于组分的生物质热解试验及其动力学特性研究[D]. 朱玲莉.东南大学. 2017
[2]基于组分的生物质混合热解实验研究[D]. 宋飞跃.中国科学技术大学. 2017
[3]生物质气化试验与Aspen Plus模拟研究[D]. 刘凌沁.东南大学. 2016
[4]玉米秸秆纤维素在亚/超临界甲醇和环己烷中液化过程研究[D]. 王娅莉.华南农业大学. 2016
[5]生物质裂解油中酚类化合物的提取及其综合利用研究[D]. 商晓敏.中国石油大学(华东). 2016
[6]板栗壳的化学成分研究[D]. 何珊珊.西南交通大学. 2015
[7]秸秆种类和反应温度对热解生物油成分影响的试验研究[D]. 李艳美.山东理工大学. 2015
[8]板栗内皮对水溶液中Pb2+和Cd2+的吸附研究[D]. 杨静.河北农业大学. 2014
[9]硫酸盐法制浆黑液及主要组分的热解特性研究[D]. 戴涛.华南理工大学. 2013
[10]生物质热裂解装置中流态化规律与进料技术的研究[D]. 郭晓慧.北京林业大学. 2013
本文编号：3546039
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