烘焙生物质疏水性能及热解特性研究

发布时间：2024-03-23 11:43

　　作为煤、石油、天然气之后的第四大能源，生物质资源因其数量巨大、环境友好、可再生以及CO2零排放而得到广泛的利用。但是由于生物质存在季节性强、分散较广、含水量高(10-50%)且吸水性强、能量密度低、难于粉碎、流动性差等问题，而严重限制了生物质的规模化利用。烘焙有利于降低生物质的水分、提高能量密度，改善组成结构等，有利于生物质的高效利用。鉴于此，本文对我国典型的农业废弃物秸秆的烘焙特性及烘焙对其疏水性以及对后续热解液化的影响进行了深入的研究。 首先利用固定床对棉杆、玉米杆颗粒进行了不同温度200℃、230℃、260℃、290℃烘焙，并采用傅里叶拉曼红外光谱分析仪、自动吸附仪等研究了烘焙生物质的理化结果的演变特性，研究发现烘焙使得大量含氧有机官能团的脱落，有机官能团组成向简单化发展；而且孔结构也发生了很大的变化，表面经历了从松散到致密再到开裂的变化过程； 接着，采用恒温恒湿箱（不同的环境湿度：50%、60%、70%、80%、90%，温度为30℃）对烘焙样品的疏水特性进行了研究，并建立了平衡吸水率预测模型，发现烘焙生物质的吸水可分为两个阶段：初期的快速吸水阶段及后期的慢速吸水阶段。前者以形成...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1管式炉烘焙试验台

与干燥系统、气体检测系统等。石英反应管内径46mm，总长1m，有效加热长度0.6m，放在水平管式加热炉内。温控装置通过1根K型热电偶测量中心管壁温度进行程序升温，另1根K型热电偶则测量石英管内中心温度修正实际反应温度。烘焙台架如图2-1：

图2-6棉杆不同烘焙温度下样品表面的SEM图像

3.2烘焙对样品颗粒表观形貌的影响图2-6为烘焙样品的表观形貌图。

图3-5烘焙前后菌落生长图

华中科技大学硕士学位论文减小，限制了真菌的生长，另外一方面，在烘焙预处理过的营养物质半纤维素发生了分解，而且木质素的缓慢分解品颗粒内部的孔隙结构中，比如呋喃类物质和酚类物质，而究中发现，木质素本质上是一种酚类的聚合物，其包裹着细种强有力的耐真菌侵蚀的复合材料....

图4-9260℃棉杆样品热解气体产物FTIR三维图谱

前人研究[91]总结如下：CO2：2363cm-1、CO：2167cm-1、CH4：-O-C/C-C:1167cm-1，并将对应关系标于图4.10中。9中可以看出，烘焙预处理对于析出的气体产物及官能团分子气体CO2、CO、CH4、H2O以及一些有机化合物和水

本文编号：3935868