近年來,能源短缺和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。中國的木材和秸稈資源非常豐富,但能有效利用的生物質(zhì)能源非常少,而且直接焚燒嚴(yán)重的污染環(huán)境。木材、秸稈等生物質(zhì)材料經(jīng)過絕氧焙燒后,能量密度得到提高,是一種高效的清潔能源,一定程度上可以代替煤炭、天然氣、木材等傳統(tǒng)燃料,緩解能源短缺壓力、改善環(huán)境污染現(xiàn)狀,是一種能有效解決生物質(zhì)燃料儲存、防水、防火等一系列問題的方法,具有非常廣闊的發(fā)展前景。本文研究了玉米秸稈、沙柳材、北京楊三種生物質(zhì)材料焙燒過程中的化學(xué)成分的變化,分析不同焙燒溫度和時間對其化學(xué)成分和熱值的影響,利用傅里葉紅外光譜、X射線衍射儀等技術(shù)手段進行了相應(yīng)的表征并進行了理論分析。最后以小型試驗廠為例,研究了生物質(zhì)焙燒炭項目的經(jīng)濟性指標(biāo),分析評價了生物質(zhì)焙燒炭的經(jīng)濟效益,得出以下結(jié)論：1.隨著焙燒溫度的增加,材料的纖維素和半纖維素含量呈減少的趨勢,而木質(zhì)素含量增加；隨著焙燒時間的增加纖維素和半纖維素的量都逐漸減少,相反木質(zhì)素含量趨于增加,但趨勢比較平穩(wěn),說明焙燒時間對化學(xué)成分影響不大。材料熱值隨著焙燒溫度的增加而增大,隨著焙燒時間的增加,熱值整體呈增大的趨勢。2.熱值與材料所含纖維素、木質(zhì)素的含量呈正相關(guān)性；熱值與半纖維素的含量也表現(xiàn)為正相關(guān)性,但是沒有達到顯著的水平。3.經(jīng)過焙燒處理,材料結(jié)晶度都大于未處理的材料,而且隨著焙燒溫度的逐漸升高,其結(jié)晶度逐漸增大。4.經(jīng)焙燒后,材料的有機官能團吸收峰值均有比較大的改變。焙燒過程促使產(chǎn)物材料中的含氧官能團數(shù)量明顯減小,能提升材料能量密度。5.玉米秸稈焙燒炭項目的盈利水平較好,其財務(wù)內(nèi)部收益率均大于行業(yè)基準(zhǔn)收益率,動態(tài)投資回收期較短。沙柳焙燒炭項目的盈利水平較底,其財務(wù)內(nèi)部收益率均大于行業(yè)基準(zhǔn)收益率,但動態(tài)投資回收期太長。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TK6
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 課題背景
    1.2 生物質(zhì)及生物質(zhì)成分
        1.2.1 纖維素
        1.2.2 半纖維素
        1.2.3 木質(zhì)素
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目的與意義
    1.5 主要研究內(nèi)容
2 實驗材料及實驗儀器設(shè)備
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗儀器及設(shè)備
3 沙柳、北京楊和玉米秸稈的化學(xué)成分及焙燒過程中的化學(xué)成分和熱值變化分析
    3.1 實驗部分
        3.1.1 沙柳、北京楊和玉米秸稈樣品的制備
        3.1.2 沙柳、北京楊和玉米秸稈的化學(xué)成分的測定
        3.1.3 沙柳、北京楊和玉米秸稈焙燒過程中的化學(xué)成分變化的測定
        3.1.4 沙柳、北京楊和玉米秸稈焙燒過程中熱值的測定
        3.1.5 XRD測試方法
        3.1.6 傅立葉變換紅外（FT-IR）測試方法
    3.2 實驗結(jié)果與討論
        3.2.1 沙柳、北京楊和玉米秸稈的化學(xué)成分
        3.2.2 沙柳、北京楊和玉米秸稈焙燒過程中溫度對化學(xué)成分的變化分析
        3.2.3 沙柳、北京楊和玉米秸稈焙燒過程中時間對化學(xué)成分的變化分析
        3.2.4 沙柳、北京楊和玉米秸稈焙燒過程中熱值分析
        3.2.5 沙柳、北京楊和玉米秸稈焙燒過程中化學(xué)成分和熱值關(guān)系
        3.2.6 沙柳、北京楊和玉米秸稈焙燒的XRD分析
        3.2.7 傅立葉紅外變換光譜解析
    3.3 本章小結(jié)
4 生物質(zhì)焙燒炭的應(yīng)用性研究及其經(jīng)濟性評價
    4.1 經(jīng)濟評價指標(biāo)
        4.1.1 凈現(xiàn)值
        4.1.2 內(nèi)部收益率
        4.1.3 投資回收期
    4.2 經(jīng)濟效益分析
        4.2.1 費用分析
        4.2.2 經(jīng)濟評價指標(biāo)分析
        4.2.3 盈虧平衡點分析
    4.3 應(yīng)用性研究
        4.3.1 與煤共燃
        4.3.2 獨立燃燒
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
致獻
參考文獻
作者簡介

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本文編號：2862738