本文關(guān)鍵詞：竹廢料微波裂解及其產(chǎn)物性質(zhì)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 在能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力下，生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用受到人們的廣泛關(guān)注。生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)是生物質(zhì)能源化轉(zhuǎn)化利用研究中的一個(gè)重點(diǎn)，本文闡述了生物質(zhì)能源的特點(diǎn)及利用技術(shù)，認(rèn)為生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)是目前世界上生物質(zhì)能研究開(kāi)發(fā)中最具潛力的實(shí)用技術(shù)之一。通過(guò)比較細(xì)統(tǒng)地總結(jié)了國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)熱裂解制取生物油的研究現(xiàn)狀，特別是對(duì)不同類型的典型反應(yīng)器的比較，確認(rèn)微波裂解即是新型的生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)之一，由于微波加熱的種種優(yōu)點(diǎn)(如：高效快速、節(jié)能省電、選擇性、無(wú)污染和易控制等)，可有效的應(yīng)用于生物質(zhì)的快速熱裂解研究。毛竹是我國(guó)重要的林業(yè)資源之一，利用率較低，本文結(jié)合江西省重大攻關(guān)項(xiàng)目“利用竹廢料轉(zhuǎn)化生物可降解材料”(項(xiàng)目編號(hào)Z02698)，利用自行設(shè)計(jì)研制的以微波反應(yīng)器為主體的生物質(zhì)快速熱裂解系統(tǒng)，進(jìn)行了竹廢料微波裂解及其產(chǎn)物性質(zhì)的研究。 本文對(duì)竹廢料的微波裂解進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，得出了微波裂解過(guò)程中原料含水率、裂解溫度、裂解功率、原料粒徑、催化劑、焦炭用量等主要參數(shù)對(duì)竹廢料微波裂解各產(chǎn)物分布的影響規(guī)律。并通過(guò)竹廢料的熱重試驗(yàn)得知，竹廢料的微波熱裂解過(guò)程是個(gè)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，主要包括微量的失重、纖維素和半纖維素的熱解以及木質(zhì)素的熱解三個(gè)階段。在此基礎(chǔ)上，利用“通用旋轉(zhuǎn)中心組合設(shè)計(jì)”優(yōu)化了竹廢料微波裂解制取生物油的工藝，得到最佳的工藝參數(shù)為裂解功率800W，裂解溫度492℃，焦炭用量4.2％，裂解時(shí)間13min，該條件下，竹廢料微波裂解所得的液體得率為52.80％。 利用現(xiàn)代精密儀器對(duì)試驗(yàn)所制取生物油的主要物理特性(灰分、水分、粘度、密度、pH值、殘?jiān)屎退嶂?及成分進(jìn)行了詳細(xì)地分析研究。結(jié)果表明生物油成分復(fù)雜，具有高氧含量及高含水率的特性，此外生物油呈酸性，腐蝕性強(qiáng)，穩(wěn)定性差，因而必須通過(guò)進(jìn)一步改性后才能得到更好的利用。 竹廢料微波裂解的固體產(chǎn)物竹炭的得率基本在20％以上，本文對(duì)不同工藝參數(shù)下的竹炭特性進(jìn)行了分析。由不同催化條件下竹炭的紅外光譜圖知，經(jīng)過(guò)無(wú)機(jī)試劑催化后，竹炭的表面結(jié)構(gòu)增加了部分含氧／氮基團(tuán)，增強(qiáng)或擴(kuò)大了竹炭的吸附活性，因而改變了竹炭對(duì)有機(jī)物、無(wú)機(jī)物的吸附選擇性。因而本文又對(duì)裂解所得竹炭進(jìn)行了不同化學(xué)活化法處理的試驗(yàn)研究，使竹炭孔隙得到充分發(fā)展以獲得吸附性能良好的產(chǎn)品。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在KOH濃度25％，浸漬時(shí)間24h，微波功率800W，活化時(shí)間7min的工藝條件下活化的竹炭，其碘吸附值為1239.08mg·g~(-1)，亞甲基藍(lán)吸附值為274.95mg·g~(-1)，，比表面積為1394.16m~2·g~(-1)。產(chǎn)品的吸附指標(biāo)超過(guò)了國(guó)家一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)(GB／T13803.2-1999)的要求。 根據(jù)竹廢料微波裂解產(chǎn)物特性的研究分析，本文還詳細(xì)總結(jié)了各產(chǎn)物的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：竹廢料 微波裂解 生物油 竹炭 活化
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TQ511
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 引言12-14
• 1.1.1 生物質(zhì)能的特點(diǎn)12-14
• 1.1.2 生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用的意義14
• 1.2 生物質(zhì)熱裂解的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 國(guó)外快速熱裂解現(xiàn)狀15-17
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)快速熱裂解現(xiàn)狀17-18
• 1.3 微波裂解18-20
• 1.3.1 微波加熱的原理及特點(diǎn)18-19
• 1.3.2 微波技術(shù)的發(fā)展概況19
• 1.3.3 微波裂解的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及意義20-22
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.4.2 研究意義21-22
• 第2章 竹廢料的微波裂解試驗(yàn)研究22-37
• 2.1 試驗(yàn)原料22-25
• 2.1.1 原料的準(zhǔn)備22-23
• 2.1.2 原料的成分分析23-25
• 2.2 微波裂解試驗(yàn)25-27
• 2.2.1 試驗(yàn)裝置25-26
• 2.2.2 工藝過(guò)程26
• 2.2.3 工藝參數(shù)的確定26-27
• 2.3 結(jié)果與討論27-34
• 2.3.1 原料含水率對(duì)微波裂解產(chǎn)物的影響27-29
• 2.3.2 裂解溫度對(duì)微波裂解產(chǎn)物的影響29-30
• 2.3.3 裂解功率對(duì)微波裂解產(chǎn)物的影響30-31
• 2.3.4 原料粒徑對(duì)微波裂解產(chǎn)物的影響31-32
• 2.3.5 催化劑對(duì)微波裂解產(chǎn)物的影響32-34
• 2.3.6 焦炭用量對(duì)微波裂解產(chǎn)物的影響34
• 2.4 竹廢料的熱重分析34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第3章 生物油制備工藝優(yōu)化37-47
• 3.1 材料和儀器37
• 3.1.1 試驗(yàn)材料37
• 3.1.2 主要儀器設(shè)備37
• 3.2 試驗(yàn)方法37-39
• 3.3 結(jié)果與討論39-45
• 3.3.1 目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果39
• 3.3.2 數(shù)學(xué)模型的建立與檢驗(yàn)39-41
• 3.3.3 因子效應(yīng)分析41-45
• 3.3.4 數(shù)學(xué)模擬與驗(yàn)證試驗(yàn)45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第4章 生物油的特性分析47-55
• 4.1 材料和儀器47-48
• 4.1.1 試驗(yàn)材料47-48
• 4.1.2 主要儀器設(shè)備48
• 4.2 生物油的理化性質(zhì)48-51
• 4.2.1 灰分48
• 4.2.2 水分48-49
• 4.2.3 粘度49
• 4.2.4 密度49-50
• 4.2.5 pH值50
• 4.2.6 殘?jiān)?/span>50-51
• 4.2.7 酸值51
• 4.3 生物油的成分分析51-54
• 4.3.1 分析方法51
• 4.3.2 分析結(jié)果51-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第5章 竹炭的特性研究55-63
• 5.1 材料和儀器55-56
• 5.1.1 試驗(yàn)材料55
• 5.1.2 主要儀器設(shè)備55-56
• 5.2 竹炭的性質(zhì)測(cè)定56-57
• 5.2.1 水分和灰分的測(cè)定56
• 5.2.2 pH值的測(cè)定56
• 5.2.3 吸濕性的測(cè)定56
• 5.2.4 吸附性能的測(cè)定56
• 5.2.5 電導(dǎo)率的測(cè)定56-57
• 5.2.6 紅外光譜的測(cè)定57
• 5.3 結(jié)果與討論57-61
• 5.3.1 裂解溫度對(duì)竹炭性質(zhì)的影響57-58
• 5.3.2 裂解功率對(duì)竹炭性質(zhì)的影響58-59
• 5.3.3 催化劑對(duì)竹炭性質(zhì)的影響59-60
• 5.3.4 催化劑對(duì)竹炭表觀官能團(tuán)的影響60-61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 第6章 竹炭的活化試驗(yàn)研究63-72
• 6.1 材料和儀器64
• 6.1.1 試驗(yàn)材料64
• 6.1.2 主要儀器設(shè)備64
• 6.2 試驗(yàn)方法64-65
• 6.2.1 竹炭活化的工藝過(guò)程64-65
• 6.2.2 活化竹炭的性質(zhì)檢測(cè)65
• 6.3 結(jié)果與討論65-68
• 6.3.1 吸附性能分析65-66
• 6.3.2 紅外光譜分析66-68
• 6.4 竹炭的KOH活化試驗(yàn)68-71
• 6.4.1 正交設(shè)計(jì)68
• 6.4.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析68-71
• 6.5 本章小結(jié)71-72
• 第7章 竹廢料微波裂解產(chǎn)物的應(yīng)用前景72-77
• 7.1 生物油的應(yīng)用72-74
• 7.1.1 燃燒供熱72-73
• 7.1.2 燃燒供電73
• 7.1.3 改性升級(jí)為燃料油73-74
• 7.1.4 生產(chǎn)化學(xué)制品74
• 7.2 竹炭的應(yīng)用74-76
• 7.3 不可凝氣體的應(yīng)用76-77
• 第8章 結(jié)論77-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-88
• 攻讀碩士期間的研究成果88

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 羅愛(ài)香;竹廢料微波裂解及其產(chǎn)物性質(zhì)的研究[D];南昌大學(xué);2007年

2 高龍?zhí)m;竹廢料液化產(chǎn)物制備可生物降解聚氨酯泡沫的研究[D];南昌大學(xué);2008年

3 楊峰;木質(zhì)瓦楞復(fù)合板研制[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2011年

4 李瑞貞;竹廢料微波輔助裂解制備生物柴油抗氧化劑的研究[D];南昌大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：竹廢料微波裂解及其產(chǎn)物性質(zhì)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：466027