含油微藻熱裂解機理與工藝條件研究
發(fā)布時間:2020-12-28 20:55
本文利用熱重分析技術和其他分析手段從對幾種常見微藻生物質與含油微藻;锏臒峤馓匦院Y選開始,探究微藻類生物質的普遍熱解特性,從中篩查適合熱解液化制生物油的微藻種類。采用模型化合物考察了微藻生物質內三大主要組分的熱解特性,研究結果可對任意組分配比的微藻生物質熱解特性理論上做出預測,從而取代大量實驗,具有很大的現(xiàn)實意義。以選出的小球藻和含油微藻為研究樣品,詳細探究了他們的熱解機理和動力學,并重點對比了兩者不同組分含量所造成的影響。依據(jù)前面研究內容,用管式爐反應器對小球藻和含油微藻考察了實驗條件對熱解反應的影響,對所得生物油組分做了分析,并對樣品原樣和殘?zhí)康淖兓隽思t外分析。從熱解機理與工藝條件上對微藻生物質熱解做出了系統(tǒng)研究。所得的主要結論如下:1、微藻生物質原料中含有大量揮發(fā)分,熱解過程可以分為干燥失水、劇烈失重、緩慢炭化三個階段,揮發(fā)分初始析出溫度和熱解溫度低于木質生物質,主要是由于兩類生物質主要組分的差別而造成;小球藻、微擬球藻、螺旋藻和含油微藻;锼姆N原料中,含油微藻和小球藻的熱解特性突出;微藻生物質熱解潛力高于木質生物質;含油微藻的熱解失重率最大值所對應溫度高于普通微藻,4種微...
【文章來源】:青島科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
前言
1 綜述
1.1 生物質(Biomass)
1.1.1 生物質分類
1.1.2 生物質能的特點
1.1.3 生物質開發(fā)利用的重要性
1.2 生物質轉化技術
1.2.1 物理轉化技術
1.2.2 熱化學轉化技術
1.2.3 生物化學轉化技術
1.3 新型能源生物質微藻
1.3.1 能源生物質-微藻
1.3.2 含油微藻生物質的特點及開發(fā)意義
1.3.3 我國利用藻類生物質的優(yōu)勢
1.4 生物質熱解技術
1.4.1 生物質熱解概念
1.4.2 生物質熱解過程與機理
1.4.3 生物質熱解過程的影響因素
1.5 熱重分析技術
1.5.1 熱重分析儀及原理
1.5.2 熱重分析法及影響因素
1.6 本文研究目的與主要任務
1.6.1 研究目的
1.6.2 主要任務
2 含油微藻熱化學性質篩選
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗方法
2.2.3 實驗儀器與參數(shù)
2.3 實驗結果與討論
2.3.1 原料特性分析結果
2.3.2 生物質熱解特性結果與分析
2.4 本章小結
3 含油微藻各組分熱裂解特性
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 實驗儀器與方法
3.2.3 實驗參數(shù)
3.3 實驗結果與討論
3.3.1 三大組分熱解過程及特性分析
3.3.2 生物質組成及升溫速率對三大組分熱解過程的影響
3.3.3 熱解機理函數(shù)及動力學參數(shù)的計算
3.4 本章小結
4 微藻生物質熱裂解動力學實驗研究
4.1 引言
4.2 實驗原料、設備及方法
4.3 實驗結果及分析
4.3.1 生物質熱解特性及升溫速率和組成的影響
4.3.2 熱解機理函數(shù)及動力學參數(shù)的計算
4.3.3 熱解過程紅外譜圖分析
4.4 本章小結
5 微藻生物質熱裂解實驗
5.1 前言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗原料
5.2.2 實驗裝置
5.2.3 實驗步驟與參數(shù)
5.3 結果與討論
5.3.1 溫度對熱解產物分布的影響
5.3.2 時間對熱解產物分布的影響
5.3.3 生物油的GC-MS分析
5.3.4 原樣和殘?zhí)考t外分析
5.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
附錄
致謝
攻讀碩士學位期間的主要研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]利用熱重-紅外聯(lián)用對生物質熱解特性研究[J]. 吳建霞,武成利,李寒旭,呂盼,葛登云. 應用化工. 2015(02)
[2]竹材熱解動力學特性分析[J]. 董慶,張書平,張理,熊源泉. 過程工程學報. 2015(01)
[3]秸稈類生物質熱解的熱重-紅外聯(lián)用分析[J]. 侯靜文,王瑞斌,孟梁,羅啟仕,華誠. 實驗室研究與探索. 2015(02)
[4]玉米芯的熱解特性及氣相產物的釋放規(guī)律[J]. 姚錫文,許開立. 農業(yè)工程學報. 2015(03)
[5]Coats-Redfern積分法研究生物質與煤單獨熱解和共熱解動力學特性[J]. 孫云娟,蔣劍春,王燕杰,應浩,戴偉娣,許樂. 林產化學與工業(yè). 2014(05)
[6]反應溫度和停留時間對纖維素水熱解產物理化特性的影響[J]. 高英,陳漢平,袁巧霞,王賢華,楊海平,吳可,曹洪亮. 農業(yè)工程學報. 2014(17)
[7]水華藍藻熱解特性及熱解動力學研究[J]. 成功,鄭洋,莫鳳鸞,林靜. 可再生能源. 2014(06)
[8]基于熱重分析的油菜秸稈熱解特性研究[J]. 廖洲,薛勇,蔣東燕,張義烽. 安全與環(huán)境學報. 2014(02)
[9]玉米秸稈熱解特性的實驗研究及動力學分析[J]. 惠世恩,梁凌,范慶偉,劉長春,陳志良,荊強征. 熱力發(fā)電. 2014(04)
[10]等轉化率法對生物質熱解動力學的研究[J]. 張海濤,于慶波,秦勤,謝華清. 熱力發(fā)電. 2014(01)
博士論文
[1]玉米稈及其主要組分的熱解規(guī)律與生物油特征組分的定量分析[D]. 呂高金.華南理工大學 2012
[2]海藻生物質熱解與燃燒的試驗與機理研究[D]. 王爽.上海交通大學 2010
[3]生物質催化熱解和氣化的應用基礎研究[D]. 李建芬.華中科技大學 2007
[4]生物質熱裂解機理試驗研究[D]. 譚洪.浙江大學 2005
碩士論文
[1]普通小球藻和鹽生杜氏藻的快速熱解特性研究[D]. 黃永福.華中科技大學 2013
[2]藻類快速高效熱解的實驗研究與分析[D]. 李俊飛.天津大學 2010
本文編號:2944390
【文章來源】:青島科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
前言
1 綜述
1.1 生物質(Biomass)
1.1.1 生物質分類
1.1.2 生物質能的特點
1.1.3 生物質開發(fā)利用的重要性
1.2 生物質轉化技術
1.2.1 物理轉化技術
1.2.2 熱化學轉化技術
1.2.3 生物化學轉化技術
1.3 新型能源生物質微藻
1.3.1 能源生物質-微藻
1.3.2 含油微藻生物質的特點及開發(fā)意義
1.3.3 我國利用藻類生物質的優(yōu)勢
1.4 生物質熱解技術
1.4.1 生物質熱解概念
1.4.2 生物質熱解過程與機理
1.4.3 生物質熱解過程的影響因素
1.5 熱重分析技術
1.5.1 熱重分析儀及原理
1.5.2 熱重分析法及影響因素
1.6 本文研究目的與主要任務
1.6.1 研究目的
1.6.2 主要任務
2 含油微藻熱化學性質篩選
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗方法
2.2.3 實驗儀器與參數(shù)
2.3 實驗結果與討論
2.3.1 原料特性分析結果
2.3.2 生物質熱解特性結果與分析
2.4 本章小結
3 含油微藻各組分熱裂解特性
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 實驗儀器與方法
3.2.3 實驗參數(shù)
3.3 實驗結果與討論
3.3.1 三大組分熱解過程及特性分析
3.3.2 生物質組成及升溫速率對三大組分熱解過程的影響
3.3.3 熱解機理函數(shù)及動力學參數(shù)的計算
3.4 本章小結
4 微藻生物質熱裂解動力學實驗研究
4.1 引言
4.2 實驗原料、設備及方法
4.3 實驗結果及分析
4.3.1 生物質熱解特性及升溫速率和組成的影響
4.3.2 熱解機理函數(shù)及動力學參數(shù)的計算
4.3.3 熱解過程紅外譜圖分析
4.4 本章小結
5 微藻生物質熱裂解實驗
5.1 前言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗原料
5.2.2 實驗裝置
5.2.3 實驗步驟與參數(shù)
5.3 結果與討論
5.3.1 溫度對熱解產物分布的影響
5.3.2 時間對熱解產物分布的影響
5.3.3 生物油的GC-MS分析
5.3.4 原樣和殘?zhí)考t外分析
5.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
附錄
致謝
攻讀碩士學位期間的主要研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]利用熱重-紅外聯(lián)用對生物質熱解特性研究[J]. 吳建霞,武成利,李寒旭,呂盼,葛登云. 應用化工. 2015(02)
[2]竹材熱解動力學特性分析[J]. 董慶,張書平,張理,熊源泉. 過程工程學報. 2015(01)
[3]秸稈類生物質熱解的熱重-紅外聯(lián)用分析[J]. 侯靜文,王瑞斌,孟梁,羅啟仕,華誠. 實驗室研究與探索. 2015(02)
[4]玉米芯的熱解特性及氣相產物的釋放規(guī)律[J]. 姚錫文,許開立. 農業(yè)工程學報. 2015(03)
[5]Coats-Redfern積分法研究生物質與煤單獨熱解和共熱解動力學特性[J]. 孫云娟,蔣劍春,王燕杰,應浩,戴偉娣,許樂. 林產化學與工業(yè). 2014(05)
[6]反應溫度和停留時間對纖維素水熱解產物理化特性的影響[J]. 高英,陳漢平,袁巧霞,王賢華,楊海平,吳可,曹洪亮. 農業(yè)工程學報. 2014(17)
[7]水華藍藻熱解特性及熱解動力學研究[J]. 成功,鄭洋,莫鳳鸞,林靜. 可再生能源. 2014(06)
[8]基于熱重分析的油菜秸稈熱解特性研究[J]. 廖洲,薛勇,蔣東燕,張義烽. 安全與環(huán)境學報. 2014(02)
[9]玉米秸稈熱解特性的實驗研究及動力學分析[J]. 惠世恩,梁凌,范慶偉,劉長春,陳志良,荊強征. 熱力發(fā)電. 2014(04)
[10]等轉化率法對生物質熱解動力學的研究[J]. 張海濤,于慶波,秦勤,謝華清. 熱力發(fā)電. 2014(01)
博士論文
[1]玉米稈及其主要組分的熱解規(guī)律與生物油特征組分的定量分析[D]. 呂高金.華南理工大學 2012
[2]海藻生物質熱解與燃燒的試驗與機理研究[D]. 王爽.上海交通大學 2010
[3]生物質催化熱解和氣化的應用基礎研究[D]. 李建芬.華中科技大學 2007
[4]生物質熱裂解機理試驗研究[D]. 譚洪.浙江大學 2005
碩士論文
[1]普通小球藻和鹽生杜氏藻的快速熱解特性研究[D]. 黃永福.華中科技大學 2013
[2]藻類快速高效熱解的實驗研究與分析[D]. 李俊飛.天津大學 2010
本文編號:2944390
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