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文檔簡介

摘要結論與展望全文總結本文主要圍繞生物質主要成分的熱化學性質展開,選取四種常見木質素和兩種原生生物質,通過熱重分析方法對其熱解氣化特點展開研究。通過實驗,獲得了試樣的TG、DTG、DSC曲線,對此進行分析,并采用非等溫法中的Coasts-Redfern法計算熱力學參數(shù)。主要研究結論如下:(1)不同木質素主要失重的溫度區(qū)間不同。在低溫區(qū)域,四種木質素熱重曲線變化較為接近,而隨著反應的進行,在高溫區(qū)域差異較為明顯。脫堿木質素在高溫區(qū)域反應速率較慢,而堿木素和木質素磺酸鹽的反應速率相對較快,木質素磺酸鈣的反應速率更快。鋸木屑熱解較高粱秸稈不徹底,高粱秸稈的熱解特點與木質素類似。熱解反應主要發(fā)生在200℃-400℃內,主要為放熱反應。不同木質素在600℃以上持續(xù)分解,800℃-1000℃范圍內緩慢分解。(2)脫堿木質素較易發(fā)生氣化反應,木質素磺酸鈣在高溫區(qū)域更易發(fā)生氣化,堿木素與木質素磺酸鹽變化規(guī)律相似,鋸木屑與高粱秸稈具有相似的變化規(guī)律。整個二氧化碳氣化過程可分為三個階段,最主要的氣化反應發(fā)生在400℃以上,主要為吸熱反應。(3)采用Coasts-Redfern法研究上述六種生物質的動力學規(guī)律,擬合結果的線性相關性較好。計算獲得反應活化能,熱解反應難度依次為鋸木屑、高粱秸稈、脫堿木質素、木質素磺酸鈣、堿木素、木質素磺酸鹽,氣化反應難度依次為高粱秸稈、鋸木屑、木質素磺酸鈣、堿木素、木質素磺酸鹽、脫堿木質素。工作展望本文對不同的木質素和兩種原生生物質的熱解氣化特性進行了研究,計算獲得了反應動力學參數(shù),初步獲得了不同種類木質素熱解氣化的差異。對于生物質的另外兩種成分纖維素、半纖維素的特點及其相互作用尚不明確。本文研究了一種升溫速率下的熱重曲線,對于不同升溫速率對反應的影響尚不明確。此外還可采用不同的實驗裝置,對反應產(chǎn)物進行研究。對于生物質成分熱化學性質的深入研究,有利于更好地利用生物質能。參考文獻參考文獻[1] 郝宇,趙明遠,高尚.新貿(mào)易形勢下中國能源經(jīng)濟預測與展望[J].北京理工大學學報(社會科學版),2019[2] 羅斐,羅婉婉.中國能源消費結構優(yōu)化的問題與對策[J].中國煤炭,2010,7(21-5.[3] 張曉第.對我國生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的再思考[J].當代經(jīng)濟,2007,21(86-7.[4] 馮健雄,熊慧薇,幸勝平,等.生物質能源的開發(fā)現(xiàn)狀和前景[D],2007.[5] MckendryP.Energyproductionfrombiomass(part2):conversiontechnologies[J].Bioresourcetechnology,2002,83(1):47-54.[6] 晏志勇,錢鋼糧.水電中長期(2030,2050)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D],2011.[7] 吳創(chuàng)之,馬隆龍.生物質能現(xiàn)化化利用技術[J].2003,[8] FernandezA,SoriaJ,RodriguezR,etal.Macro-TGAsteam-assistedgasificationoflignocellulosicwastes[J].Journalofenvironmentalmanagement,2019,233(626-35.[9] SlezakR,KrzystekL,LedakowiczSJB,etal.Steamgasificationofpyrolysischarfromspentmushroomsubstrate[J].2019,122(336-42.[10] 孫孝仁.21世紀世界能源發(fā)展前景[J].中國能源,2001,2(19-20.[11] 蔣劍春.生物質能源應用研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].林產(chǎn)化學與工業(yè),2002,22(2):75-80.[12] 黃娜.生物質三組分熱裂解特性及其動力學研究[D];北京:北京化工大學,2007.[13] 干燥和烘焙預處理制備高品質生物質原料的基礎研究[D];中國科學技術大學,2013.[14] BeaumontO,SchwobYJI,DesignECP,etal.Influenceofphysicalandchemicalparametersonwoodpyrolysis[J].1984,23(4):637-41.[15] 宋飛躍.基于組分的生物質混合熱解實驗研究[D];中國科學技術大學,2017.[16] 陸強.生物質選擇性熱解液化的研究[D];合肥:中國科學技術大學,2010.[17] 張齊生,馬中青,周建斌.生物質氣化技術的再認識[D],2013.[18] 吳創(chuàng)之,劉華財,陰秀麗.生物質氣化技術發(fā)展分析[D],2013.[19] BurhenneL,MessmerJ,AicherT,etal.Theeffectofthebiomasscomponentslignin,celluloseandhemicelluloseonTGAandfixedbedpyrolysis[J].JournalofAnalyticalandAppliedPyrolysis,2013,101(177-84.[20] SkreibergA,Skreiberg?,SandquistJ,etal.TGAandmacro-TGAcharacterisationofbiomassfuelsandfuelmixtures[J].2011,90(6):2182-97.[21] 閆云飛,張力,李麗仙.工業(yè)廢水污泥的熱解及升溫速率對熱解的影響[D],2012.[22] LuoZ,WangS,GuoX.SelectivepyrolysisofOrganosolvligninoverzeoliteswithproductanalysisbyTG-FTIR[J].Journalofanalyticalappliedpyrolysis,2012,95(112-7.[23] LiuQ,WangS,ZhengY,etal.MechanismstudyofwoodligninpyrolysisbyusingTG–FTIRanalysis[J].2008,82(1):17

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