生物質(zhì)能具有資源豐富、環(huán)境友好等特點,因而受到廣泛重視和關(guān)注。熱解液化技術(shù)可以將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成氣體、固體和液體產(chǎn)品,是一種具有較好發(fā)展前景的生物質(zhì)能利用方式。然而,截至目前,熱解液化技術(shù)還未真正走向市場化應(yīng)用,其原因之一是因為熱解液化技術(shù)的主要產(chǎn)品生物油具有水分高、熱值低、腐蝕性較強和穩(wěn)定性較差等缺點,和汽/柴油等化石燃料相比,不具有競爭性。此外,生物油成分復(fù)雜,包含酸、醛、酮、呋喃和酚類等數(shù)百種物質(zhì),分離提純難度大,限制了其作為化工原料使用。研究表明,通過熱解氣分級冷凝技術(shù)設(shè)置一系列溫度不同的串聯(lián)冷凝器,利用熱解氣組分之間露點的不同,可以得到多種不同的生物油,提高單級生物油的組分富集程度,降低單級生物油的復(fù)雜性。基于此背景,本文開展了以下兩方面研究:1、生物質(zhì)熱解氣和生物油的組成與性質(zhì)研究,熱解氣模型化合物的建立。通過Py-GC/MS對稻殼、核桃殼、馬尾松針和毛竹的主要熱解產(chǎn)物進行了分析,同時研究了預(yù)處理和實驗條件對毛竹熱解產(chǎn)物的影響。結(jié)果表明:四種原料的熱解產(chǎn)物均含多種高附加值化合物,如糠醛、2（5H）-呋喃酮、甲基環(huán)戊烯醇酮、愈創(chuàng)木酚、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚等,且它們的主要熱解產(chǎn)物種類... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：156 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１全球能源消費展望??表１．２能源消費展望??費情況??消費量（百萬噸油當量）增長量（百萬噸油當量）?年增長率（％）??

１．３．２生物質(zhì)熱解氣分級冷凝與多品級生物油應(yīng)用??熱解氣直接冷凝得到的生物油品質(zhì)較差，原因之一是生物油的成分過若通過設(shè)置不同冷凝溫度段的方式收集生物油，根據(jù)組分露點的不同，可品質(zhì)不同的生物油，從而降低單級生物油成分的復(fù)雜性。目前，已有許多展了生物質(zhì)熱解分級冷凝研宄。譚洪等１６４１設(shè)計了一套三級冷凝裝置，冷度分別設(shè)置為２００°Ｃ、１００°Ｃ和常溫，用以分別收集重質(zhì)油、高品質(zhì)燃料質(zhì)液體產(chǎn)物；石文等［６５］采用四級冷凝收集樟子松鋸末熱解生物油，驗證冷凝可以分離水分、分子量較大的酚類和醛酮類物質(zhì)；陳天舉等［６６］對四器收集的生物油理化性質(zhì)進行詳盡分析，證明許多產(chǎn)物可以在不同冷凝器富集；隋海清等［６７］研究發(fā)現(xiàn)，分級冷凝器的溫度差較小，則不同組分可完全分離；Ｗｅｓｔｅｒｈｏｆ等［６８］研究了兩級串聯(lián)噴霧冷凝裝置對松木屑熱解產(chǎn)離收集，發(fā)現(xiàn)氣溶膠可以有效地被噴霧冷凝器收集到；Ｐｏｌｌａｒｄ等［６９］研制五級冷凝裝置，成功收集到水分含量和酸性都較低的生物油，并在初級冷中富集了左旋葡聚糖和熱解木質(zhì)素。這些研宄表明，分級冷凝可以降低生

基于以上背景，本文采用分級冷凝的方式制備多級生物油，以改善單級生物??油品質(zhì)較差的缺點，根據(jù)各級生物油的特點以適用不同的用途。本文的主要研宄??路線如圖１．５所示。主要研宄思路為：首先從生物質(zhì)熱裂解得到的熱解氣著手，??詳細分析其組成及特點，然后對熱解氣冷凝得到的生物油和不可凝氣的性質(zhì)、成??分進行分析，進而建立生物質(zhì)熱解氣的特征組分模型；通過對特征組分模型進行??工程模擬計算和實驗研究，提出分級冷凝方案；最后分別通過固定床小試裝置和??移動床中試裝置對生物質(zhì)進行熱解分級冷凝研宄，優(yōu)化實驗方案，分析分級冷凝??生物油的特點，提出相應(yīng)生物油的應(yīng)用方向。??生物質(zhì)??＇?Ｉ???ｔｋ?：??提出分級冷凝／／式?＾??？生物油１??模擬計算??朦（娜?：＾氣．．．分線冷凝．卞物油２??實驗分析Ａ?５??冷?溫度ｎ??敘?一生物油ｎ??逑?…??????ｍ?熱值??＂ｌ?ｙ?？??１?ＩＴ物油一？—??－?，??????????????成分??圖１．５本文的研究路線??具體來說，本文各章節(jié)主要研宄內(nèi)容如下：??第一章：從當前能源形勢分析

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]生物質(zhì)熱解氣冷凝及生物油燃燒的實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 龍?zhí)?中國科學技術(shù)大學 2014
[2]生物質(zhì)熱解油霧化燃燒及氣化的實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 張棟.中國科學技術(shù)大學 2012
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碩士論文
[1]生物質(zhì)熱解多級冷凝及其產(chǎn)物性能分析[D]. 李世博.華南農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]生物質(zhì)催化熱解制備芳烴類產(chǎn)物的研究[D]. 陳怡欣.中國科學技術(shù)大學 2015



本文編號：2932573