纤维素催化热解过程中化学结构演化对燃烧动力学的影响

发布时间：2023-04-09 18:36

　　通过浸渍法在微晶纤维素(MC)表面负载KC1、NaCl、K2SO4和Na2SO4,使用管式炉在不同热解温度下(200¹000℃)进行热解制焦。采用热重-红外光谱联用分析仪(TG-FTIR)对样品的热解特性和气体产物释放特性进行分析,还采用快速裂解-气相色谱质谱联用(Py-GC/MS)分析了热解气相产物。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)分析了焦炭化学结构随热解温度的演变规律。采用热重分析仪(TGA)研究纤维素焦的燃烧特性及动力学。热解实验结果表明,四种催化剂对纤维素的热解过程均有不同程度的影响,其中以KC1和NaCl的影响最强。碱金属盐的加入使热解反应的起始温度Ti降低了 37.9～44.4℃,终止温度Tp提高了 110.1～140.4℃。KC1和NaCl抑制了热解过程中气体产物的生成,而K2SO4和Na2SO4对热解过程中气体产物的生成起促进作用。负载KC1、NaCl、K2SO4和Na2SO4后,纤维素的热解活化能分别降低了 121.8、128.9、191.6和181.7 kJmol-1。Py-GC/MS结果表明,催化剂的添加极大的促进了糠...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 生物质催化热解研究现状
        1.2.1 催化剂的影响
        1.2.2 热解条件的影响
        1.2.3 生物质焦的微观结构
        1.2.4 生物质焦的燃烧特性
    1.3 主要研究内容和创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 创新点
第二章 纤维素的基本特性分析
    2.1 原料的选取
    2.2 纤维素的工业和元素分析
    2.3 催化剂的负载
    2.4 纤维素焦样的制备
    2.5 本章小结
第三章 纤维素催化热解特性及动力学
    3.1 实验仪器与实验方法
    3.2 纤维素热解特性及动力学分析
        3.2.1 热解特性
        3.2.2 热解动力学
    3.3 热解气相产物释放特性
        3.3.1 Py-GC/MS分析
        3.3.2 气相FTIR分析
    3.4 本章小结
第四章 纤维素催化热解焦的化学结构研究
    4.1 实验仪器与实验方法
    4.2 纤维素原样及焦样结构的FTIR分析
        4.2.1 纤维素催化热解前的化学结构
        4.2.2 纤维素催化热解后的化学结构
    4.3 纤维素原样及焦样结构的XRD分析
        4.3.1 X射线衍射图谱及定性分析
        4.3.2 纤维素焦的微晶结构参数
    4.4 本章小结
第五章 纤维素及其焦样的燃烧动力学
    5.1 实验仪器与实验方法
    5.2 纤维素燃烧特性及动力学分析
        5.2.1 燃烧特性
        5.2.2 燃烧动力学
    5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A (攻读硕士学位期间发表的论文)



本文编号：3787529