农村典型废弃物水热转化效率与产物特性研究
发布时间：2021-05-25 16:00
农村废弃物数量巨大,将其用于再生能源的生产对解决环境污染及能源危机等问题有重要意义。水热液化技术可将有机废弃物转化成生物原油或其它高附加值产品,本文以我国农村两种典型废弃物高碳水化合物的玉米秸秆与高蛋白的粪便为研究对象。探索玉米秸秆在不同水热液化处理强度下的转化效率和产物分配规律;揭示粪便水热转化过程元素迁移与产物分布规律;探讨玉米秸秆与粪便水热共液化产油效率与协同效应;搭建及验证连续水热液化反应平台。主要结果如下:水热处理强度对玉米秸秆水热液化后各相产物分布有明显影响,在水热处理强度4.17～7.60时,生物原油产率随水热处理强度加剧而升高,最高产率为24.99%,得到的生物原油在强度为5.16～7.60时性质近似。玉米秸秆水热液化过程中结构随水热处理强度的加强而破坏加剧,半纤维在水热处理强度为5.70时、纤维素在7.60时彻底降解,木质素在强度6.96时降解加剧。玉米秸秆水热液化产物有很大利用潜力,尤其是水相富含还原糖与有机酸,两者之和占到水相产物的 58.9%～92.4%。粪便水热液化后得到的生物原油最高产率为34.44%,热值达到40.29 MJ/kg,在水热处理强度8.97及...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 秸秆与粪便处理现状
1.2.1 秸秆处理现状
1.2.2 粪便处理现状
1.3 水热液化技术研究进展
1.3.1 水热液化技术原理
1.3.2 秸秆水热液化研究现状
1.3.3 粪便水热液化研究现状
1.3.4 连续水热液化装置研究现状
1.4 研究任务与技术路线
第二章 玉米秸秆水热转化过程结构变化与转化效率
2.1 前言
2.2 材料与方法
2.2.1 试验原料与流程
2.2.2 分析方法
2.2.3 计算方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 玉米秸秆水热液化前后结构分析
2.3.2 水热产物分布
2.3.3 水热产物特性分析
2.4 本章小结
第三章 粪便水热转化产油效率与元素迁移
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同操作变量与粪便水热转化效率
3.3.2 有机元素迁移与金属离子固定
3.4 本章小结
第四章 玉米秸秆与粪便混合液化效率与油品特性
4.1 前言
4.2 试验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 混合液化对产物分布及特性的影响
4.3.2 水热处理强度对混合原料水热液化的影响
4.3.3 混合液化中生物原油潜在转化路径
4.4 本章小结
第五章 水热液化反应平台搭建与验证
5.1 前言
5.2 材料与方法
5.3 水热液化反应平台单元及步骤
5.4 以水及蛋白粉为原料进行性能测试
5.5 以模拟粪便及其他高蛋白物料进行平台稳定性测试
5.6 分段产物分布与特性验证平台稳定性
5.7 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 建议
参考文献
致谢
个人简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]新时代中国能源安全分析及政策建议[J]. 程蕾. 中国能源. 2018(02)
[2]“十三五”能源消耗总量和强度“双控”机制研究[J]. 刘然,王旭明,岳高,俞维平,蒋浩. 能源与环境. 2017(06)
[3]秸秆还田对土壤还原性和水稻根系生长及产量的影响[J]. 王红妮,王学春,黄晶,李军,胡运高. 农业工程学报. 2017(20)
[4]我国农作物秸秆综合利用现状及焚烧碳排放估算[J]. 石祖梁,贾涛,王亚静,王久臣,孙仁华,王飞,李想,毕于运. 中国农业资源与区划. 2017(09)
[5]中小型养殖场畜禽粪便处理技术[J]. 刘诗柱,丰培. 湖北畜牧兽医. 2017(09)
[6]纤维质原料发酵制取酒精工艺研究进展[J]. 李美群,马力,陈永忠,王湘南,彭邵锋,陈隆升,王瑞,许彦明,唐炜,彭映赫,李志钢,张震. 酿酒科技. 2017(11)
[7]鸡粪发酵液培养的小球藻水热液化制备生物原油及其特性[J]. 朱张兵,王猛,张源辉,李保明,张婷婷,董泰丽,刘志丹. 农业工程学报. 2017(08)
[8]“一带一路”背景下我国生物质能源发展的机遇与挑战[J]. 王海波. 林业调查规划. 2017(02)
[9]人粪生物炭的制备及性能分析[J]. 白晓凤,张耀中,李子富,倪结文,云玉攀,尹福斌. 中南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[10]农作物秸秆综合利用措施研究进展[J]. 张婷,张一新,向洪勇. 安徽农业科学. 2017(02)
博士论文
[1]富营养化藻的特性与水热液化成油的研究[D]. 田纯焱.中国农业大学 2015
[2]热解技术用于人粪污泥资源化处理的研究[D]. 刘璇.北京科技大学 2015
本文编号：3205618
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 秸秆与粪便处理现状
1.2.1 秸秆处理现状
1.2.2 粪便处理现状
1.3 水热液化技术研究进展
1.3.1 水热液化技术原理
1.3.2 秸秆水热液化研究现状
1.3.3 粪便水热液化研究现状
1.3.4 连续水热液化装置研究现状
1.4 研究任务与技术路线
第二章 玉米秸秆水热转化过程结构变化与转化效率
2.1 前言
2.2 材料与方法
2.2.1 试验原料与流程
2.2.2 分析方法
2.2.3 计算方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 玉米秸秆水热液化前后结构分析
2.3.2 水热产物分布
2.3.3 水热产物特性分析
2.4 本章小结
第三章 粪便水热转化产油效率与元素迁移
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同操作变量与粪便水热转化效率
3.3.2 有机元素迁移与金属离子固定
3.4 本章小结
第四章 玉米秸秆与粪便混合液化效率与油品特性
4.1 前言
4.2 试验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 混合液化对产物分布及特性的影响
4.3.2 水热处理强度对混合原料水热液化的影响
4.3.3 混合液化中生物原油潜在转化路径
4.4 本章小结
第五章 水热液化反应平台搭建与验证
5.1 前言
5.2 材料与方法
5.3 水热液化反应平台单元及步骤
5.4 以水及蛋白粉为原料进行性能测试
5.5 以模拟粪便及其他高蛋白物料进行平台稳定性测试
5.6 分段产物分布与特性验证平台稳定性
5.7 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 建议
参考文献
致谢
个人简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]新时代中国能源安全分析及政策建议[J]. 程蕾. 中国能源. 2018(02)
[2]“十三五”能源消耗总量和强度“双控”机制研究[J]. 刘然,王旭明,岳高,俞维平,蒋浩. 能源与环境. 2017(06)
[3]秸秆还田对土壤还原性和水稻根系生长及产量的影响[J]. 王红妮,王学春,黄晶,李军,胡运高. 农业工程学报. 2017(20)
[4]我国农作物秸秆综合利用现状及焚烧碳排放估算[J]. 石祖梁,贾涛,王亚静,王久臣,孙仁华,王飞,李想,毕于运. 中国农业资源与区划. 2017(09)
[5]中小型养殖场畜禽粪便处理技术[J]. 刘诗柱,丰培. 湖北畜牧兽医. 2017(09)
[6]纤维质原料发酵制取酒精工艺研究进展[J]. 李美群,马力,陈永忠,王湘南,彭邵锋,陈隆升,王瑞,许彦明,唐炜,彭映赫,李志钢,张震. 酿酒科技. 2017(11)
[7]鸡粪发酵液培养的小球藻水热液化制备生物原油及其特性[J]. 朱张兵,王猛,张源辉,李保明,张婷婷,董泰丽,刘志丹. 农业工程学报. 2017(08)
[8]“一带一路”背景下我国生物质能源发展的机遇与挑战[J]. 王海波. 林业调查规划. 2017(02)
[9]人粪生物炭的制备及性能分析[J]. 白晓凤,张耀中,李子富,倪结文,云玉攀,尹福斌. 中南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[10]农作物秸秆综合利用措施研究进展[J]. 张婷,张一新,向洪勇. 安徽农业科学. 2017(02)
博士论文
[1]富营养化藻的特性与水热液化成油的研究[D]. 田纯焱.中国农业大学 2015
[2]热解技术用于人粪污泥资源化处理的研究[D]. 刘璇.北京科技大学 2015
本文编号：3205618
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