生物质（海藻）裂解特性及动力学研究

发布时间：2023-06-15 19:48

　　生物质是一种可再生资源,将生物质转化为高品位能源具有重要的意义。生物质热裂解是一种重要的热化学转化技术,通过对生物质的裂解动力学研究,可以为生物质热化学转化利用提供一定的理论基础。 本研究是以海藻为原料,采用热分析仪考察了其裂解特性,并根据热分析数据开展了海藻裂解动力学研究。最后,根据海藻在热分析实验中显示的裂解特性,进行了海藻在微波场中的裂解实验,对裂解气体和液体产物进行了分析。 采用热分析技术研究了六种海藻的裂解特性。裂解实验在流量为100mL/min的氮气气氛下,加热终温为700℃,升温速率为10、20、30、50和80℃/min的条件下完成。由DTG曲线分析表明:虽然六种海藻裂解峰的个数不一致,但裂解过程大致可以分为三个阶段:脱水、主要脱挥发分脱除和残留物分解。分析了江蓠和杉木不同比例混合(1:2,1:1和2:1)裂解行为,发现两者混合裂解可以实现能量耦合。考察了灰分、粒径和升温速率对海藻裂解特性的影响,采用水洗和酸洗进行脱灰预处理。结果发现,水洗只是影响DTG曲线的峰高。但酸洗还影响了DTG曲线的峰形,由原来的一个尖峰变成两个尖峰。主要原因是酸洗破坏了试样的化学结构,因为经酸...

【文章页数】：115 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
图目录
表目录
1 文献综述
    1.1 引言
    1.2 生物质资源
        1.2.1 生物质资源的特点
        1.2.2 生物质资源开发的意义
    1.3 生物质能源转化技术研究现状
        1.3.1 直接燃烧技术
        1.3.2 生物转换技术
        1.3.3 热化学转换技术
    1.4 生物质裂解机理
        1.4.1 从生物质组成成分分析
        1.4.2 从物质、能量的传递分析
        1.4.3 从反应进程分析
        1.4.4 从线形分子链分解角度分析
    1.5 生物质裂解特性及动力学研究意义
    1.6 微波在能源转化中应用
        1.6.1 微波作用机理
        1.6.2 微波加热的特点
        1.6.3 生物质微波裂解
    1.7 本论文主要研究内容
2 生物质(海藻)热分析
    2.1 概述
    2.2 试验原料及条件
    2.3 试验仪器及其参数
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 海藻裂解特性
        2.4.2 海藻与杉木混合裂解特性
        2.4.3 灰分的影响
        2.4.4 粒径的影响
        2.4.5 升温速率的影响
    2.5 本章小结
3 海藻裂解动力学研究
    3.1 概述
    3.2 裂解反应动力学模型建立
    3.3 动力学参数的确定
        3.3.1 Flynn-Wall-Ozawa法
        3.3.2 Popescu法
        3.3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
4 海藻微波裂解及其产物分析
    4.1 实验药品及仪器
        4.1.1 实验药品
        4.1.2 实验仪器
    4.2 海藻微波裂解试验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 海藻裂解气体产物分析
        4.3.2 海藻裂解液体产物分析
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
致谢
附录 A
附录 B
作者简介及读研期间主要科研成果



本文编号：3833553