微藻作為一種理想的高氮生物質(zhì),生長快速,產(chǎn)量和含氮量都很高。近年來,高溫熱處理技術(shù)已逐漸應用于微藻處理并制備生物柴油等領(lǐng)域。但對于中低溫水熱處理技術(shù)應用于微藻能源轉(zhuǎn)化和資源應用目前還未展開深入的研究。已有研究證實產(chǎn)物中關(guān)鍵元素氮對于制備清潔生物油具有重要意義,而氮在不同水熱參數(shù)下的分布和轉(zhuǎn)化途徑還不清楚,以及微藻生物炭用作碳材料的吸附特性也需要進一步的研究和認識。針對目前對水熱處理過程中微藻脫氮機制的研究還有許多欠缺,本文開展了如下幾個方面的研究:首先,本研究采用鈍頂螺旋藻作為代表性微藻,在水熱條件下考察溫度對螺旋藻水熱碳化(HTC)處理過程中氮的分布與演變的影響。實驗設(shè)置停留時間為30分鐘,根據(jù)溫度參數(shù)分為180℃、200℃、220℃、240℃、260℃以及280℃ 6個組。通過用XPS、NMR、FTIR光譜、SEM等多種手段分析不同溫度下生物炭中含氮官能團種類,含量、結(jié)構(gòu)和外貌特征等,進而揭示氮的化學形態(tài)及生成機理,從而進一步研究水熱處理微藻脫氮機制和生物油中含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化機制。結(jié)果表明,反應溫度對固相、水相和生物油中的氮物質(zhì)的釋放和分布有顯著影響。在180℃時,升高HTC溫度可使生...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 生物質(zhì)的熱處理技術(shù)
        1.2.1 熱解處理技術(shù)
        1.2.2 水熱液化處理技術(shù)
    1.3 水熱處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 水熱碳化反應影響因素
        1.4.1 反應溫度
        1.4.2 反應停留時間
    1.5 氨氮廢水的脫除方法
    1.6 生物炭和微波在高濃度氨氮廢水處理中研究現(xiàn)狀
    1.7 本課題研究內(nèi)容、目的和技術(shù)路線
        1.7.1 研究內(nèi)容
        1.7.2 研究目的
        1.7.3 技術(shù)路線圖
第2章 溫度對微藻水熱碳化氮分布及轉(zhuǎn)化的影響
    2.1 前言
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 水熱碳化和產(chǎn)物處理
        2.2.4 生物炭含氮物質(zhì)分析方法
        2.2.5 液相產(chǎn)物含氮物質(zhì)分析方法
        2.2.6 生物油含氮物質(zhì)分析方法
    2.3 實驗結(jié)果與討論
        2.3.1 溫度對微藻水熱碳化氮元素分布的影響
        2.3.2 微藻水熱碳化含氮物質(zhì)在液相中的分布
        2.3.3 微藻水熱碳化含氮物質(zhì)在生物炭中的分布
        2.3.4 微藻水熱碳化含氮物質(zhì)在生物油中的分布
        2.3.5 微藻水熱碳化氮元素轉(zhuǎn)化途徑分析
    2.4 小結(jié)
第3章 微藻生物炭對氨氮廢水的脫除
    3.1 前言
    3.2 實驗材料和方法
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 生物炭制備及改性
        3.2.4 氨氮的分析實驗
        3.2.5 微波處理氨氮廢水實驗
        3.2.6 改性生物炭脫除氨氮實驗
        3.2.7 微波輔助改性生物炭脫除氨氮廢水實驗
        3.2.8 生物炭材料的表征分析方法
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 改性生物炭篩選實驗分析與討論
        3.3.2 改性生物炭吸附實驗分析與討論
        3.3.3 螺旋藻和生物炭材料基本特性分析與討論
        3.3.4 微波輔助改性生物炭脫除氨氮結(jié)果討論
    3.4 小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻
附錄A 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄
致謝



本文編號：3767228