木质纤维类生物质水热焦特性分析

发布时间：2022-11-08 22:17

　　生物质水热碳化技术能够在一定温度和压力下将生物质原料转化为水热焦,是一项有效的生物质能转化技术。众多学者研究表明水热焦具有高含碳量、高热值等特点,以水热焦为燃料和作为热解原料制备高附加值产品等应用前景广阔,但目前对其相关特性的研究还不够系统全面。因此,本文以国家自然科学基金项目“湿解环境下生物质湿解残液中碳元素的迁移固存机制研究”为依托,以桂圆壳、竹笋壳和玉米秸秆三种生物质为原料分别进行了水热碳化试验研究,结合元素分析和热重分析对水热焦的演变特性、热力学特性及热解特性进行了分析,并计算了反应动力学参数活化能。主要工作如下:（1）分别对三种生物质原料进行了不同反应强度下的水热碳化试验制备了水热焦,并结合元素分析分别对水热焦的演变过程特性进行了研究。结果表明,三种生物质水热焦的产率及C、O元素质量分数均随着反应强度的增加呈函数照应关系,根据曲线走势均分为三个阶段:第一阶段较为稳定;第二阶段剧烈变化;第三阶段逐渐趋于稳定。在较高反应强度下制取的桂圆壳水热焦O/C原子比和竹笋壳水热焦的H/C和O/C原子比均已经接近标煤,表明水热碳化过程极大的促进了生物质的煤化进程,使得制备的水热焦具有了良好的... 

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1.绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 生物质水热碳化技术研究现状
        1.2.1 水热碳化制备高密度燃料
        1.2.2 水热碳化制备新型碳材料
        1.2.3 水热碳化影响因素研究
    1.3 水热焦热力学特性及热解特性研究现状
    1.4 存在问题
    1.5 本文主要研究内容
2.试验与分析方法
    2.1 试验系统和步骤
    2.2 试验材料
    2.3 分析方法
    2.4 本章小结
3.水热焦演变特性分析
    3.1 桂圆壳水热焦演变特性
        3.1.1 水热焦制备
        3.1.2 水热焦产率
        3.1.3 水热焦元素组成
    3.2 竹笋壳水热焦演变特性
        3.2.1 水热焦制备
        3.2.2 水热焦产率
        3.2.3 水热焦元素组成
    3.3 玉米秸秆水热焦演变特性
        3.3.1 水热焦制备
        3.3.2 水热焦产率
        3.3.3 水热焦元素组成
    3.4 本章小结
4.水热焦热力学特性
    4.1 热力学特性参数计算
    4.2 热力学特性分析
        4.2.1 桂圆壳水热焦热力学特性
        4.2.2 竹笋壳水热焦热力学特性
    4.3 本章小结
5.水热焦热解及动力学特性研究
    5.1 水热焦热解特性分析
        5.1.1 竹笋壳水热焦热解产率
        5.1.2 竹笋壳水热焦热解速率
        5.1.3 玉米秸秆水热焦热解产率
        5.1.4 玉米秸秆水热焦热解速率
    5.2 水热焦热解动力学分析
        5.2.1 水热焦热解分析
        5.2.2 水热焦热解动力学分析
    5.3 本章小结
6.总结与展望
    6.1 本文主要结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
附录 :硕士研究生阶段发表论文及参与项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]生物质热解实验及其动力学研究[J]. 解海卫,张晶,张艳,邓尚洵.  能源与节能. 2018(11)
[3]水热碳化法制备单分散碳微球[J]. 李赛赛,李发亮,段红娟,王军凯,张海军.  稀有金属材料与工程. 2018(S1)
[4]木屑及其水热炭的热解特性和动力学对比[J]. 邢献军,杨静,范方宇,李永玲,张贤文.  农业工程学报. 2017(04)
[5]能源革命:从化石能源到新能源[J]. 邹才能,赵群,张国生,熊波.  天然气工业. 2016(01)
[6]水热炭的制备、性质及应用[J]. 吴艳姣,李伟,吴琼,刘守新.  化学进展. 2016(01)
[7]过程参数对纤维素水热碳化的影响[J]. 刘娟,池涌,舒迪.  化工学报. 2015(12)
[8]我国能源企业多元化经营驱动因素及伴生效应研究——以中广核集团为例[J]. 邹树梁,王晓亭,刘文君.  中外能源. 2014(02)
[9]水热技术在生物质转换中的研究进展[J]. 何选明,王春霞,付鹏睿,陈诚,王小娟.  现代化工. 2014(01)
[10]纤维素制备碳材料的工艺与机理研究[J]. 高晓月,王美蓉,王淑花,贾虎生.  化工新型材料. 2012(08)



本文编号：3704653