發(fā)布時(shí)間：2020-12-23 08:09

　　生物質(zhì)能源是唯一可再生的碳源,具有制備高品位能源以及化學(xué)品的潛力。生物質(zhì)熱解可以有效的將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣液固三態(tài)產(chǎn)物,但目前制得的生物油因?yàn)槌煞謴?fù)雜等多種因素的制約難以有效利用,因此需要設(shè)法提高生物油的品質(zhì),將生物油中高附加值成分富集和分離。通過(guò)水熱預(yù)處理、低溫?zé)峤夂透邷責(zé)峤馊�步反�?yīng)可以分別實(shí)現(xiàn)半纖維素、纖維素和木質(zhì)素的轉(zhuǎn)化,并在每個(gè)轉(zhuǎn)化階段得到相應(yīng)的目標(biāo)產(chǎn)物。本文以三種典型的木質(zhì)纖維素生物質(zhì):玉米稈、花生殼和稻稈為研究對(duì)象,分析了水熱預(yù)處理、低溫?zé)峤庖约案邷責(zé)峤飧麟A段中主要反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物特性的影響,探索生物質(zhì)分級(jí)熱解產(chǎn)物調(diào)控機(jī)理,為建立基于組分的生物質(zhì)分級(jí)熱解新工藝提供理論依據(jù)。使用高溫高壓反應(yīng)釜對(duì)生物質(zhì)原料進(jìn)行水熱預(yù)處理,以探究原料種類、水熱溫度以及固液比對(duì)產(chǎn)物特性的影響。就原料而言,三種生物質(zhì)水熱處理后灰分含量均大幅下降,糠醛是液體產(chǎn)物的主要成分,花生殼水熱液體產(chǎn)物中糠醛的相對(duì)含量和產(chǎn)率均最高。在160℃²40℃溫度范圍內(nèi),隨著水熱溫度上升,半纖維素降解程度不斷加深,水熱溫度為200℃²20℃時(shí),大部分半纖維素都已經(jīng)降解。固液比對(duì)半纖維素... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

生物質(zhì)熱解轉(zhuǎn)化過(guò)程

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文保留生物質(zhì)中的纖維素和半纖維素。在后續(xù)的低溫?zé)峤獠襟E中，以水熱焦為熱解原降解水熱焦中的纖維素以制備左旋葡聚糖，而大部分木質(zhì)素則在隨后的高溫?zé)峤庵薪猓�同時(shí)對(duì)揮發(fā)分催化以制備高附加值的芳烴。通過(guò)調(diào)節(jié)各個(gè)步驟的工況以獲取產(chǎn)和相對(duì)濃度較高的目標(biāo)產(chǎn)物，同時(shí)探索生物質(zhì)分級(jí)熱解產(chǎn)物調(diào)控機(jī)理。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文器控制裝置溫度設(shè)置為常溫，節(jié)流閥自動(dòng)打開(kāi)向冷卻回路中通冷卻水以將反應(yīng)釜物料快速降至常溫。待溫度降至常溫后，緩慢打開(kāi)出氣閥，使用氣袋收集水熱氣物。當(dāng)反應(yīng)釜完全卸壓后，收集固液產(chǎn)物進(jìn)行真空抽濾分離。液體產(chǎn)物裝入樣品并放入冰箱中保存待測(cè)。水熱液體產(chǎn)物中的有機(jī)成分溶于水中，而水對(duì) GC-MS 質(zhì)譜腔、離子源以及色譜柱都有不利影響。因此本實(shí)驗(yàn)以乙醚作為萃取劑將水熱產(chǎn)物中的有機(jī)成分萃取出來(lái)，乙醚與水解液的比例為 1:2，萃取時(shí)間為 12h，取分斗上層的乙醚相進(jìn)行成分分析。固體產(chǎn)物在 105℃烘箱中干燥 24h 后稱重，放置燥皿中備用。水熱固體產(chǎn)物的產(chǎn)率為烘干的水熱焦質(zhì)量與所添加水熱原料質(zhì)量，使用 GC-MS 定量計(jì)算出乙醚萃取液中糠醛的濃度，推算出所取的部分水解液醛的質(zhì)量，進(jìn)而推算出所有液體產(chǎn)物中糠醛的質(zhì)量，其質(zhì)量與所添加水熱原料之為糠醛的產(chǎn)率。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物質(zhì)水熱過(guò)程中水熱炭理化結(jié)構(gòu)演變特性[J]. 高英,袁巧霞,陳漢平,吳可,楊海平,王賢華.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2016(12)
[2]半纖維素模型化合物熱解機(jī)理的理論研究[J]. 黃金保,吳隆琴,童紅,劉朝,賀超,潘貴英.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]Ni/HZSM-5催化熱解玉米秸稈制取生物油的研究[J]. 劉寧,王麗紅,易維明.  山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[4]木質(zhì)纖維素生物質(zhì)水熱液化的研究進(jìn)展[J]. 王偉,閆秀懿,張磊,周菁輝.  化工進(jìn)展. 2016(02)
[5]XRD分峰法測(cè)定天然纖維素結(jié)晶度的研究[J]. 劉治剛,高艷,金華,于世華.  中國(guó)測(cè)試. 2015(02)
[6]水熱技術(shù)在生物質(zhì)轉(zhuǎn)換中的研究進(jìn)展[J]. 何選明,王春霞,付鵬睿,陳誠(chéng),王小娟.  現(xiàn)代化工. 2014(01)
[7]生物質(zhì)氣化技術(shù)發(fā)展分析[J]. 吳創(chuàng)之,劉華財(cái),陰秀麗.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(07)
[8]水熱炭化廢棄生物質(zhì)的研究進(jìn)展[J]. 吳倩芳,張付申.  環(huán)境污染與防治. 2012(07)
[9]世界煤炭資源供需形勢(shì)分析[J]. 許莉.  中國(guó)煤炭地質(zhì). 2012(06)
[10]世界能源現(xiàn)狀和未來(lái)[J]. 樊東黎.  金屬熱處理. 2011(10)

博士論文
[1]生物質(zhì)水熱降解過(guò)程機(jī)理與產(chǎn)物形成機(jī)制研究[D]. 高英.華中科技大學(xué) 2013

碩士論文
[1]木質(zhì)素快速熱解催化重整制備芳香烴的研究[D]. 趙靜.東南大學(xué) 2016
[2]禾本科生物質(zhì)選擇性熱解制備4-乙烯基苯酚的研究[D]. 葉小寧.華北電力大學(xué) 2015
[3]褐煤、煙煤、無(wú)煙煤及其混煤的燃燒特性研究[D]. 甘萍香.昆明理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：2933368