黄松甸木耳菌糠的热解特性分析及动力学研究

发布时间：2022-02-26 16:08

　　菌糠为种植园采摘结束食用菌后剩余的培养基质,主要由木屑以及少量的麦麸和豆粕组成,隶属于生物质的范畴。具不完全统计,每年全国因食用菌带来的菌糠可达1212万吨。目前,绝大多数的食用菌种植户对菌糠的处理方式并未做到无害化处理,处理方式多为堆积在田间地头或是进行直接燃烧,这不仅是对生态环境的严重污染,也是对可利用资源的一种浪费。本文希望通过对黄松甸木耳菌糠进行基础物化特性分析、热重-红外分析、热裂解实验以及热解产物的品质分析等对菌糠的热解行为进行更深层次的研究,为之后菌糠的综合化、合理化利用奠定相应的数据基础。首先,基于工业分析仪、元素分析仪、X射线荧光光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪等对原样的基础特性进行详尽分析,得到黄松甸木耳菌糠具有挥发分、固定碳高,灰分、硫份含量低的特点,其热值为16158J/g,具有一定的利用价值。其化学组成成分按含量高低为纤维素（43.7%）>半纤维素（29.4%）>木质素（19.3%）,样品自身可能是由烃类、醇类、芳香族化合物、含氧官能团的酸类、酚类以及一些脂肪族构成。其次使用热重分析仪对原料在惰性气体N2、升温速率为5、10、20、40℃/min的条件... 

【文章来源】：东北电力大学吉林省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
        1.1.1 课题研究的背景
        1.1.2 生物质及木耳菌糠概述
        1.1.3 课题研究的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 生物质热解技术的国内外研究现状
        1.2.2 热解动力学的国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容和方法
第2章 黄松甸木耳菌糠热解特性及产物分析
    2.1 黄松甸木耳菌糠物化特性分析
        2.1.1 实验样品来源及样品制备
        2.1.2 工业分析、元素分析及发热量分析
        2.1.3 灰熔融特性及灰成分分析
        2.1.4 金属元素分析
        2.1.5 化学组成成分分析
        2.1.6 固相红外分析
    2.2 黄松甸木耳菌糠热解过程特性分析
        2.2.1 实验目的及方法
        2.2.2 温度对黄松甸木耳菌糠热解特性的影响
        2.2.3 升温速率对黄松甸木耳菌糠热解特性的影响
    2.3 热解气体产物研究
        2.3.1 黄松甸木耳菌糠热解产物分析
        2.3.2 热解温度对热解气体产物分布的影响
    2.4 本章小结
第3章 黄松甸木耳菌糠热解动力学分析
    3.1 动力学介绍
    3.2 动力学的计算方法
        3.2.1 Flynn-Wall-Ozawa法
        3.2.2 Friedman-Reich-Levi法
        3.2.3 Kissinger法
        3.2.4 Coats-Redfern法
    3.3 动力学计算与分析
        3.3.1 F-W-O、F-R-L和Kissinger法分析
        3.3.2 Coats-Redfern法分析
        3.3.3 动力学补偿效应分析
    3.4 几种动力学方法的分析对比
    3.5 本章小结
第4章 黄松甸木耳菌糠热解产物特性分析
    4.1 实验仪器与方法
        4.1.1 实验样品的制备
        4.1.2 实验设备及方法介绍
    4.2 温度对热解三产物产量的影响
    4.3 热解焦油组分特征分析
    4.4 本章小结
第5章 黄松甸木耳菌糠热解炭的特征表征
    5.1 热解焦炭基础特性分析
        5.1.1 热解温度对焦炭产率的影响
        5.1.2 不同热解温度下焦炭的基础分析
    5.2 热解焦炭的FTIR分析
    5.3 热解焦炭的SEM分析
        5.3.1 实验仪器与方法
        5.3.2 菌糠原样表面微观结构分析
        5.3.3 热解炭表面微观结构分析
    5.4 热解焦炭的吸脱附特性分析
        5.4.1 实验仪器与方法
        5.4.2 吸附滞后环及孔结构分类
        5.4.3 焦炭吸脱附特性分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]热分析动力学研究方法的新进展[J]. 任宁,王昉,张建军,郑新芳.  物理化学学报. 2020(06)
[3]山西省农村炊事燃煤调查及污染排放分析[J]. 崔艳丽.  能源与节能. 2019(07)
[4]外行视角看我国设施食用菌发展[J]. 李天来.  食药用菌. 2019(04)
[5]不同原料及热解条件下农业废弃物生物炭的特性[J]. 吴愉萍,李雅颖,周萍,孟俊,马永军,连瑛,孙辉.  江苏农业科学. 2019(08)
[6]食用菌废菌棒热解的产物分布与机理解析[J]. 张中玉,王一迪,王永康,海浩,陈坦,王伟,金军,刘颖,王英.  环境工程学报. 2019(04)
[7]菌渣还田对本地早光合作用和果实品质的影响[J]. 吴韶辉,温明霞,王鹏,石学根.  浙江柑橘. 2019(01)
[8]杏壳热解特性及其动力学分析[J]. 田景科,张利亚,李伊光,薛蕾,马壮,祝曼玉,程灿,王留成.  可再生能源. 2019(01)
[9]热解终温度对生物质半焦结构特性的影响[J]. 曹桦钊,车德勇,林建清,孙佰仲,李少华.  热科学与技术. 2018(06)
[10]玉米秸秆热解特性及动力学研究[J]. 李保卫,李解,杨仲禹,胡庆成,韩继铖.  太阳能学报. 2017(12)

博士论文
[1]油页岩与生物质菌糠热解特性及其共热解催化作用研究[D]. 姜海峰.吉林大学 2018
[2]中央一号文件与“三农”政策[D]. 陈少艺.复旦大学 2014

硕士论文
[1]蛟河市黄松甸镇黑木耳产业发展问题研究[D]. 张雪.吉林农业大学 2014



本文编号：3644758