生物質(zhì)能源是一種環(huán)境友好的可再生能源。農(nóng)作物秸稈是一類重要的生物質(zhì)資源,其能源化利用具有重要意義。本文開展了利用農(nóng)作物秸稈熱裂解制取生物燃料的實驗研究。采用熱重-紅外（TG-FTIR）聯(lián)用技術(shù)考察了原料種類、升溫速率和原料預(yù)處理等因素對農(nóng)作物秸稈熱裂解特性及產(chǎn)物逸出的影響規(guī)律,并采用分布活化能模型（DAEM）計算了動力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明：小麥秸稈、棉花秸稈、高粱秸稈和玉米秸稈的熱裂解過程和產(chǎn)物組成相似,采用DAEM計算出的四種秸稈熱裂解過程的活化能E相差不大；提高升溫速率有利于小麥秸稈揮發(fā)分的釋放,定性分析所得主要產(chǎn)物CO2、CO和CH4等的最大濃度及其所對應(yīng)的溫度隨升溫速率的增加而升高,原料預(yù)處理對小麥秸稈產(chǎn)物的生成和E有著較大的影響。在自制的反應(yīng)裝置上,考察了脫灰預(yù)處理對小麥秸稈熱裂解產(chǎn)物產(chǎn)率及組成的影響；采用熔融的32wt%Li2CO3-33wt%Na2CO3-K2CO3作為生物質(zhì)熱裂解的催化劑、熱載體和分散劑,考察了原料種類、熱裂解溫度、進(jìn)料速率和載氣流量（反映一次裂解產(chǎn)物的停留時間）對農(nóng)作物秸稈熱裂解過程的影響規(guī)律。結(jié)果表明：脫灰處理提高了小麥秸稈氣體產(chǎn)物產(chǎn)率,降低了液體產(chǎn)物產(chǎn)... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

玉米稻稈熱裂解的TG和DTG曲線(20K/min)

為考察升溫速率對小麥結(jié)稈熱裂解的影響，選擇80?100目的小麥稻奸為原料，在10、20、40和60K/niiri四個升溫速率下進(jìn)行熱裂解實驗。圖3-5、圖3-6和表3-5分別給出了小麥秸稈的TG和DTG曲線以及它對應(yīng)的失重特性參數(shù)。從圖3-5、圖3-6和表3-5可以看出，隨著升溫速率的提高，熱裂解的起始溫度和最大失重溫度均向高溫側(cè)稍微移動，最大失重速率隨著增加。這與Gu X L等人的研宄結(jié)果一致。這可能是因為升溫速率越高，試樣經(jīng)歷的反應(yīng)時間越短，反應(yīng)程度越低，同時升溫速率影響到測試點與樣品、外層樣品與內(nèi)部樣品間的傳熱溫差和溫度梯度，從而導(dǎo)致熱滯后現(xiàn)象加重，致使曲線向高溫延遲由表2-4可知，隨著升溫速率的升高，小麥稻稈熱裂解的D值由0.2增加到3.5。表明提高升溫速率有利于揮發(fā)分的析出。從DTG曲線上還可以看出升溫速率為10K /min和20K/min時在200?500°C溫度范圍內(nèi)只有一個失重峰，而當(dāng)升溫速率升高為40K/min和60K/:min時又出現(xiàn)了一個肩狀峰。這是由于低升溫速率下

為考察升溫速率對小麥結(jié)稈熱裂解的影響，選擇80?100目的小麥稻奸為原料，在10、20、40和60K/niiri四個升溫速率下進(jìn)行熱裂解實驗。圖3-5、圖3-6和表3-5分別給出了小麥秸稈的TG和DTG曲線以及它對應(yīng)的失重特性參數(shù)。從圖3-5、圖3-6和表3-5可以看出，隨著升溫速率的提高，熱裂解的起始溫度和最大失重溫度均向高溫側(cè)稍微移動，最大失重速率隨著增加。這與Gu X L等人的研宄結(jié)果一致。這可能是因為升溫速率越高，試樣經(jīng)歷的反應(yīng)時間越短，反應(yīng)程度越低，同時升溫速率影響到測試點與樣品、外層樣品與內(nèi)部樣品間的傳熱溫差和溫度梯度，從而導(dǎo)致熱滯后現(xiàn)象加重，致使曲線向高溫延遲由表2-4可知，隨著升溫速率的升高，小麥稻稈熱裂解的D值由0.2增加到3.5。表明提高升溫速率有利于揮發(fā)分的析出。從DTG曲線上還可以看出升溫速率為10K /min和20K/min時在200?500°C溫度范圍內(nèi)只有一個失重峰，而當(dāng)升溫速率升高為40K/min和60K/:min時又出現(xiàn)了一個肩狀峰。這是由于低升溫速率下

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于TG-FTIR棉稈熱解過程木醋液成分分析[J]. 周嶺,李鳳娟,蔣恩臣.  可再生能源. 2012(11)
[2]生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 郭海霞,左月明,張虎.  農(nóng)機(jī)化研究. 2011(06)
[3]Mg2+作用下水稻秸稈熱裂解特性及動力學(xué)模擬[J]. 黃承潔,姬登祥,于平,于鳳文,艾寧,計建炳.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2011(S1)
[4]原料預(yù)處理對生物質(zhì)熱裂解動力學(xué)特性的影響[J]. 姬登祥,黃承潔,于平,于鳳文,艾寧,計建炳.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2011(S1)
[5]基于TG-FNIR聯(lián)用分析的農(nóng)業(yè)固體廢棄物熱解特性研究[J]. 牛廣路,薛勇,楊少鵬.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(05)
[6]棉稈不同組分熱解特性及動力學(xué)[J]. 周嶺,周福君,蔣恩臣,王明峰.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2009(08)
[7]麥草的熱失重特性及動力學(xué)[J]. 楊卿,武書彬.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2009(03)
[8]熔融鹽催化煤與CO2氣化反應(yīng)研究[J]. 周萬云,高建強(qiáng),王春波,王晉權(quán),李永華,陳鴻偉.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2009(05)
[9]幾種生物質(zhì)熱解特性及動力學(xué)的對比[J]. 傅旭峰,仲兆平,肖剛,李睿.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2009(01)
[10]生物質(zhì)熱解的TGA-FTIR分析[J]. 任強(qiáng)強(qiáng),趙長遂,龐克亮.  太陽能學(xué)報. 2008(07)

博士論文
[1]農(nóng)作物秸稈的熱解及在水中的液化研究[D]. 宋春財.大連理工大學(xué) 2003

碩士論文
[1]熔鹽熱裂解水稻秸稈動力學(xué)及試驗[D]. 黃承潔.浙江工業(yè)大學(xué) 2011
[2]預(yù)處理對生物質(zhì)熱解特性影響的試驗研究[D]. 辛芬.華中科技大學(xué) 2006
[3]生物質(zhì)快速熱裂解試驗研究[D]. 王樂.浙江大學(xué) 2006



本文編號：3434614