糠醛渣与稻壳的共热解研究

糠醛渣与稻壳的共热解研究

一、糠醛渣与稻壳共热解的研究(论文文献综述)

朱谢飞[1](2020)在《生物油蒸馏残渣理化性质及其共热解实验研究》文中指出生物质热解所产生的液体产物生物油是一种复杂的混合物,由于其组成成分多、品质较差等因素,严重制约了生物质热解液化技术的发展和工业化应用。对生物油进行精制是提升生物油品质的必要手段,蒸馏作为液体混合物分离提质最有效的技术手段之一,被广泛用来对生物油进行初步提质。然而,生物油蒸馏提质时会在设备底部产生一种难以直接利用的残渣,若其得不到有效利用,不仅影响生物油蒸馏提质的综合效率,同时也会产生严重的环境污染。基于此,本文以生物油蒸馏残渣为研究对象,以实现生物油蒸馏残渣高值化利用为目标,基于生物油蒸馏残渣理化性质,开展了生物油蒸馏残渣与烟煤、核桃壳共热解制备高附加值液体产物和生物质炭的系列研究,探究了共热解过程中的协同效应和热解机理,研究了共热解产物分布和产物性质,揭示了分级冷凝和烘焙预处理对高附加值产物富集和提质的影响,明确了共热解原料比例、热解条件、冷凝方式、烘焙预处理等多因素耦合对共热解产物的作用机制。1.生物油蒸馏残渣理化性质及其热解特性研究通过基础分析方法和乙醇溶解实验等详细分析了生物油蒸馏残渣的理化性质及其组成,结果表明生物油蒸馏残渣是一种复杂的混合物,主要由酚类、烃类及呋喃类等小分子物质和热解木质素组成,热解木质素约占60%;生物油蒸馏残渣富含碳元素和丰富的官能团,其挥发分含量和热值分别高达71.95%和29.12 MJ/kg。利用热重红外联用研究了生物油蒸馏残渣热解特性及其动力学,结果表明生物油蒸馏残渣热解可分为三个阶段,其中150-550℃为生物油蒸馏残渣主要热解阶段,主热解反应属于二级化学反应,表观活化能为72.52 kJ/mol;生物油蒸馏残渣的热解特性与木质素最为相似,与纤维素和半纤维相比存在较大差异。通过管式炉在不同诱导条件下对生物油蒸馏残渣进行碳化制备生物质炭,系统性分析了不同诱导条件下的生物质炭理化性质及其演变规律,发现随着诱导温度的升高,生物质炭产率逐渐降低,而热值变化不大;生物质炭中碳元素逐渐升高,而氢元素和氧元素逐渐下降,官能团逐渐减弱,而热稳定性逐渐增加。和氮气气氛相比,中低温下二氧化碳气氛中生物质炭的产率和热值较高,高温下则相反;二氧化碳气氛中的生物质碳元素含量更高而氧元素更低,氢元素含量两者比较接近,而热稳定性稍差。2.生物油蒸馏残渣与烟煤共热解特性及产物分布研究采用热重红外联用对生物油蒸馏残渣和烟煤进行共热解实验,研究了烟煤的添加对生物油蒸馏残渣热解特性的影响,采用C-R(Coast-Redfern)法和FWO(Flynn-Wall-Ozawa)法对共热解进行了动力学分析,深入探究了共热解的协同效应和烟煤对生物油蒸馏残渣热解挥发分的影响,发现随着烟煤百分比的增加,共热解主失重峰温度逐渐向高温区移动,活化能先降低后增加,主反应阶段的反应级数逐渐增加;共热解过程中存在明显的协同效应,在低温区协同效应更加明显;烟煤的添加并不能改变气态产物种类,而可以改变气态产物的相对浓度。基于中心复合设计方法对生物油蒸馏残渣与烟煤共热解耦合分级冷凝进行实验研究,系统性地分析了共热解条件对固体、液体和气体产物分布及其理化性质的影响,探究了共热解协同效应和共热解机理。结果表明共热解固体和液体产物的产率与共热解条件如生物油蒸馏残渣百分比、热解温度、气体流量的最佳拟合模型为二次模型。固体产物主要元素C、H、O和液体产物分级产率与共热解条件的最佳拟合模型都为线性模型;烟煤的添加可以明显改变共热解液体产物的组分分布,促进液体产物中化合物的分离和富集;酚类、呋喃类和含氮化合物倾向于在较高冷凝温度下富集,而烃类倾向于在较低冷凝温度下富集。共热解不凝气中主要包含H2、CO、CO2和CH4,其浓度与共热解实验条件的最佳拟合模型为二次模型,在CH4浓度最大的情况下,热解不凝气的热值最高16.78MJ/Nm3。3.生物油蒸馏残渣与核桃壳共热解特性及耦合烘焙预处理研究采用热重红外联用对生物油蒸馏残渣和核桃壳进行共热解实验,研究了生物油蒸馏残渣的添加对核桃壳热解特性的影响,并采用多组分拟合模型对共热解过程进行了研究,发现生物油蒸馏残渣的添加对共热解主失重峰位置的影响较小,而明显降低共热解最大失重速率;共热解协同效应对共热解转化率具有积极影响,而对质量损失速率具有消极影响,且协同效应在低温下更为明显,协同效应对共热解转化率和质量损失速率的影响与核桃壳比例成正比。共热解的最佳拟合反应模型为五组分反应模型,不同混合比例下的拟合相关系数都高于0.9990。采用管式炉和配置三级冷凝系统的小型固定床热解装置对生物油蒸馏残渣和核桃壳进行烘焙预处理耦合共热解实验研究,系统性地分析了烘焙固体产物和共热解产物的理化性质和成分,研究了烘焙预处理耦合共热解对热解产物的影响,发现共烘焙和共热解阶段都存在明显的协同作用,随着生物油蒸馏残渣比例的增加,协同作用更加明显,且有助于生物质炭产率增加,而液体产物的总产率先减少后增加,在生物油蒸馏残渣添加量为50%时最低;共热解生物质炭的产率随烘焙温度的升高逐渐增加,而液体产物的产率逐渐下降;烘焙预处理有助于共热解液体产物中酚类物质的富集,且酚类物质倾向于在第二冷凝级富集。

程岩岩[2](2018)在《稻壳热解产品高值化综合利用》文中研究表明快速热解技术是生物质资源利用技术最具潜力技术之一。在热解过程中,稻壳中的有机质转化为可冷凝部分(生物质油)、不可冷凝部分(生物质燃气)和固体(热解炭)。为了提高稻壳资源利用率,实现热解产品的高值化利用,本文共分三个部分,稻壳热解工艺的研究(第二章)、生物质油升级及高值化的利用(第三、四和五章)和热解炭综合利用(第六章)。第一部分、稻壳热解工艺的研究,根据快速热解反应器、稻壳进料器、稻壳干燥器及冷凝器的运行数据。分析结果显示:该热解反应器运行较为顺利,各仪器之间配合较为流畅。主热解反应器的温度能够达到预计的温度400550 oC。稻壳干燥器能够很好地将稻壳的水份降到2%以下,并将稻壳预热到60 oC。稻壳进料器能够很好地控制稻壳进料量。冷凝器能够将高温400 oC的热解蒸汽迅速地降至60 oC。并对获得的稻壳热解油、稻壳热解炭和不凝燃气分别进行了表征与分析。第二部分、本文采用了三条件路线,即酸催化酯化、固体碱催化升级和制备生物质油-苯酚-甲醛树脂胶粘剂。稻壳热解油经酸催化酯化和固体碱催化升级改善了生物质油的性质,使其能满足做为液体燃料方面的应用,制备出的生物质油酚醛树脂胶粘剂直接可应用于胶合板的生产。1.以稻壳热解油为原料,浓硫酸为催化剂,制备了乙醇生物质油和甲醇生物质油。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量对乙醇生物质油和甲醇生物质油pH值的影响。对稻壳热解油与乙醇生物质油做了气相-质谱联机(GC-MS)测试、红外光谱(FTIR)和氢核磁共振(1HNMR)检测对比分析。结果表明:催化酯化升级稻壳热解油的最佳反应条件为反应温度120 oC,反应时间为3 h,硫酸用量4 g(原料生物质油60 g)。以纳米碳酸钙为中和剂将硫酸与乙醇生物质油分离。乙醇生物质油的各项性能:pH值从2.83上升到4.55,密度从0.8853g/cm3上升到0.9732 g/cm3,灰份含量从1.2%增加到2.9%。此外,乙醇生物质油的组成中酯类和糖类分别增加了26.1%和6.0%,而酸类和酚类分别减少了15.9%和12.8%;乙醇生物质油中的芳香氢含量从31.32%降低到26.74%,脂肪氢含量从68.68%下降到65.92%;乙醇生物质油的分子量是稻壳热解油的十分之一。2.以超强固体碱催化剂KF/Al2O3催化升级稻壳热解油,改善了乙醇生物质油的性质。研究了热处理温度对固体碱的结构变化、乙醇生物质油pH值和腐蚀性、催化剂回收率的影响。并对稻壳热解油与乙醇生物质油的物理化学性质做了对比,表征方法包括GC-MS、FTIR和凝胶色谱(GPC)。结果表明:KF/Al2O3催化剂的最佳热处理温度为500 oC。采用此催化剂制备出的乙醇生物质油(K-5-oil)pH值为4.45,铝片腐蚀性为0.65%,灰份为0.499%,固体催化剂回收率达96.61%。与稻壳热解油相比,K-5-oil的组成中有机酸类和酯类分别减少了12.8%和8.0%,而酚类和糖类分别增加了9.8%和10.5%。3.本文中采用酚化-多元共聚的方法,通过生物质油替代苯酚制备生物质油-苯酚-甲醛树脂(BPF)胶粘剂,加入糠醛做为交联剂以提高生物质油替代率及胶合强度。生物质油替代苯酚的替代率达到75%,从而能够大大降低成本。首先研究了生物质油添加量、糠醛用量、醛酚比(F/P)、氢氧化钠用量对树脂的胶合强度、分子量和官能团的影响。再采用4因素3水平正交实验最终确定制备BPF胶粘剂最佳工艺参数。结果显示:制备出的BPF胶粘剂最佳工艺参数为生物质油添加量为75%、F/P为0.8、糠醛用量为5%、氢氧化钠用量为20%,制得的胶粘剂各项指标均能满足国标GB/T14732-2006的要求,胶合强度达到1.30 MPa、游离苯酚含量为0.32%、游离甲醛含量为0.20%、游离糠醛含量为0.52%。第三部分、采用碱溶热解炭中的二氧化硅为硅酸钠溶液,实现硅炭分离。炭经稀碱活化制备吸附炭;硅酸钠溶液与氧化钙反应制备硅酸钙,同时回收碱溶液循环利用。1.吸附炭的制备与吸附性能研究的结果显示:(1)吸附炭是以微孔为主的无定形多孔炭,孔径分布主要集中在1 nm以内;(2)吸附炭对孔雀石绿溶液最佳脱色条件:在pH=7,温度30 oC,吸附反应30 min,脱色率能达到99.58%;(3)玉米芯木糖溶液色素最佳的脱色条件为:吸附炭用量为1.5 g(玉米芯木糖溶液50 mL),在温度50 oC和吸附反应为20 min,脱色率能达到91.15%。另外,吸附炭用量、接触时间和温度对木糖溶液浓度影响较小,脱色工序不会影响木糖产量。2.以炭分离后的硅酸钠溶液与氧化钙反应制备硅酸钙,同时回收碱溶液循环利用。文中考察Ca/Si摩尔比和热处理温度对硅酸钙结构变化的影响,反应温度、反应时间和Ca/Si摩尔比对碱回收率的影响。结果显示:(1)当热处理温度为1000 oC时,Ca/Si摩尔比3时,硅酸钙晶型会保持αL’-硅酸二钙的晶型存在;Ca/Si摩尔比1和3时,硅酸钙晶型以β-硅酸二钙的晶型存在;(2)NaOH碱液回收的最佳条件为:Ca/Si摩尔比为3,温度为90 oC,时间为1 h,此时NaOH回收率最大为100%,硅酸钠残留率最小为0%。综上,本论文以稻壳为原料,经快速热解制备出热解油和热解炭。热解油用于制备乙醇生物质油和木材胶粘剂,热解炭经高效综合利用制备吸附炭和硅酸钙,同时回收碱溶液。这为稻壳资源综合利用技术提供了一个新的途径和方法,使其成为经济、技术、环保、节能均可行的技术路线。

段锐[3](2016)在《典型生物质热解及其动力学研究》文中提出我国正处于经济发展的高速时期,但是由于化石燃料的过度使用引起了能源和环境危境。生物质能的应用可以很好的解决这一问题。生物质热解是众多生物质能技术利用中的一个关键方法。本文使用HCT-1/2微机差热天平,对梧桐树叶、芦苇、玉米秸秆、竹杆等4种常见的生物质的单一热解失重特性及其两两混合物共热解失重特性进行了实验研究;同时对4种生物质进行工业分析、元素分析,与热解特征因数P结合,对农作物的单一热解和混合热解特征作出评价,探讨单一热解和混合热解之间的区别和联系;最后通过分析生物质热解机理,建立描述单一生物质热解和混合生物质热解特性的数学模型。实验结果表明:(1)单一热解和混合热解的趋势一致。农林作物的单一热解现象和混合热解现象都可以划分为干燥和初挥发阶段、生物质升温阶段、生物质质量快速减少阶段和剩余物质碳化4个阶段;(2)DTG曲线上有两个波谷,一个为失水形成的,一个为质量快速减少形成的。个别物质会在剩余物质碳化阶段出现不明显的波谷,是由于剩余物质的相变造成了吸热过程显着;(3)把混合样品热解的DTG曲线和单一热解的DTG曲线进行对比,混合热解的DTG曲线介于其对应的单一热解曲线之间,但是大于其平均值。表明混合热解规律不是两种农林物质热解现象的简单叠加,混合热解进程中彼此之间相互影响;(4)最终固体残余量和最大热解速度所对应的温度与灰分含量有关,最大热解速度与挥发分含量有关。建立和求解数学模型得到:(1)竹杆和梧桐树叶混合物、竹杆和芦苇混合物选用机理函数F1,其它混合物选用机理函数F2来描述其热解机理;(2)单一物质热解时,玉米秸秆的活化能最高为129.13kJ/mol*k,芦苇的活化能最低为70.94kJ/mol*k,混合物质热解时,玉米秸秆和竹竿混合物的活化能最高为106.2kJ/mol*k,竹杆和梧桐树叶混合物的活化能最低为56.17kJ/mol*k;(3)玉米秸秆和芦苇混合物、玉米秸秆和梧桐树叶混合物、梧桐树叶和芦苇混合物的活化能要大于其对应物质单一热解情形的平均值,其余3组的活化能要小于其对应物质单一热解情况下的平均值;(4)这10组物质的活化能从大到小依次为:玉米秸秆、竹杆、玉米秸秆与竹杆混合物、玉米秸秆与芦苇混合物、玉米秸秆与梧桐树叶混合物、梧桐树叶、芦苇与梧桐树叶混合物、芦苇、竹杆与芦苇混合物、竹杆与梧桐树叶混合物。

潘智[4](2014)在《糠醛渣与重庆高硫煤在循环流化床中混合燃烧的试验研究》文中提出近年来由于经济的迅速发展,化石燃料消耗日益增加,且对环境的污染也在加剧。而生物质能作为环境友好且可再生能源的,对其的开发和利用将是未来能源供应的重要保障。糠醛渣是玉米芯提取糠醛后残余的一种生物质废弃物,年产量巨大而缺少利用,其大量堆积会对环境产生污染。将糠醛渣作为生物质燃料合理利用,既能代替部分化石燃料的消耗,也能够降低糠醛渣大量堆积对环境造成的破坏。循环流化床锅炉燃烧技术是一种低温而高效的燃烧方式,具有优良的燃料适应能力和污染控制能力,是燃烧糠醛渣等生物质燃料的最佳选择。糠醛渣具有较高的挥发分和碱金属含量,单独燃烧可能会造成燃烧不稳定,床料结渣,受热面积灰腐蚀等问题,将其与煤混合燃烧是更高效的利用途径。而高硫煤是西南地区主要产的煤种,通过糠醛渣与高硫煤混合燃烧,既能保证糠醛渣的稳定燃烧,又能减少高硫煤的污染物排放。目前对糠醛渣与重庆高硫煤在循环流化床中的混合燃烧特性以及燃烧过程中污染物的排放情况仍缺少研究。本文首先对糠醛渣、重庆高硫煤以及两者按10%、20%、30%三种不同糠醛渣质量比例的混合燃料试样进行热重分析,研究各试样的燃烧过程,获得其燃烧特性以及混合比例对燃烧的影响;而后在自行研制的小型循环流化床试验装置上进行糠醛渣与煤按10%、20%、30%、50%四种糠醛渣比例混合的燃烧试验,研究其燃烧的稳定性和燃烧特性,以及流化风速、混合比例对燃烧以及污染物排放的影响。旨在为废弃糠醛渣作为燃料的合理利用提供一定的试验参考依据。试验研究结果表明:①热重分析试验结果表明,糠醛渣着火温度较低,掺入糠醛渣后煤的着火提前,煤和糠醛渣能够相互促进燃烧,试样的着火、燃尽性能和综合燃烧特性得到改善。②热重试验中,升温速率越快,试样燃烧速率越高,着火温度下降,而由于热滞后原因,使燃尽时间相对延长,燃尽温度提高。③通过Coats-Redfern积分法和分布活化能方法分别计算试样的燃烧活化能,糠醛渣与煤掺烧时,反应分为挥发分段和固定碳段两段,反应级数不同。升温速率升高,糠醛渣比例升高,燃烧转化率增加时,活化能呈下降的趋势。Coats-Redfern积分法与分布活化能法在结果上的规律性保持一致,可以相互应证结果的准确性。④循环流化床燃烧试验中,糠醛渣掺混比例分别为10%、20%、30%、50%时糠醛渣与煤的混合燃料均可稳定的点火燃烧。⑤流化床燃烧试验中,随着糠醛渣的掺混比例增加,炉膛中上部温度将升高,炉内温度趋于均匀,燃烧高温区上移。而流化风速增加,炉膛中上部温度也呈升高趋势。⑥随着糠醛渣的掺混比例增加,流化风速增大,炉膛上部压力将会增大。主要原因是炉膛正压而烟气量增加以及炉膛上部颗粒浓度的影响。⑦随着糠醛渣掺混比例的增加,飞灰含碳量将会下降,而颗粒排放浓度将会升高。⑧随着炉膛密相区温度的升高,尾部烟气中的氧量下降,CO、SO2、NOx的排放浓度将呈上升趋势。而随着糠醛渣掺混比例的增加,CO排放浓度上升,而SO2、NOx排放浓度下降。

胡爱娟,刘杨,袁清泉,王桂荣,石硕[5](2012)在《基于RBF神经网络生物质半焦产量的预测》文中指出生物质能作为一种可再生的清洁能源,开发利用前景广阔,热解反应是生物质热化学转化中的关键环节。本文分析了糠醛渣和稻壳共热解过程中影响半焦产量的各因素,根据三个主要因素,建立RBF神经网络模型,并应用此模型对半焦产量进行预测。其中,模拟结果的偏差一部分来源于网络和学习样本及影响因子的选取,更多的来源于实验数据。通过误差分析,本文建立的模型具有较好的精度,证明了RBF网络应用于热重分析仪中生物质热解领域的可行性。

沈建锋[6](2011)在《稻壳低温慢速热解机理研究》文中研究表明稻壳是重要的农业废弃物之一,仅中国每年就有约4000万吨的产量。作为一种可再生的生物质资源,稻壳通常用作燃料直接燃烧以提供热量,但利用品位相对较低。热解是目前生物质研究的热点技术之一,通过热解,可以将稻壳转化为高品位的可燃气和易存储、运输且能量密度高的焦油,以及工业上需求量很大的活性炭和具有高附加值的无定形二氧化硅。虽然,稻壳中无定形二氧化硅含量较高,但对热解温度较为敏感,因此,对稻壳进行低温慢速热解以获得更多的固相产物,并将气、液相产物作为副产品加以利用是一种合理的技术途径。目前针对稻壳低温慢速热解的试验和机理研究相对较少,热解反应过程和机理尚不明确,本学位论文围绕稻壳低温慢速热解展开了以下几个方面的工作:(1)原始稻壳基本特性研究从能源利用角度,建立了基于工业分析结果的生物质碳、氢和氧含量三元预测关系式;讨论了稻壳用量、氧弹氧压和苯甲酸添加量对稻壳热值测试结果的影响,提出了稻壳热值测试的参考方法。从低温慢速热解角度,考虑到稻壳粒径和堆积方式不同会对床层孔隙率和传热等特性产生影响,从而影响稻壳固定床低温慢速热解过程,对稻壳破碎产物——稻壳粉的堆积密度进行了测试,比较了不同粒径和不同堆积方式下稻壳粉堆积密度测试结果的差异,并分析了差异成因。(2)浸泡稻壳基本特性研究水浸泡预处理会对稻壳基本特性产生影响,从而影响稻壳固定床低温慢速热解过程以及固相产物特性。对浸泡前后稻壳的燃烧特性、收缩和卷曲特性以及稻壳灰中二氧化硅品质对灰化参数的敏感性进行深入研究,确定了经济的浸泡水量和浸泡时间,提出了稻壳热利用过程中的收缩和卷曲机理,指出了稻壳无定形二氧化硅合理的制备工况。(3)稻壳低温慢速热解动力学模型建立与产物预测研究出于工况优化的目的,建立合适的动力学模型对指导稻壳低温慢速热解具有十分重要的意义。综合考虑气、固相产物以及二次反应沉积系数,建立了改进的热解动力学模型,并以木块为对象验证了模型的准确性。最后,将该模型应用于稻壳低温慢速热解产物分布的预测,得到了稻壳热解产物随时间以及升温速率的变化规律。(4)稻壳固定床低温慢速热解试验研究设计并搭建了稻壳固定床低温慢速热解试验系统,在此基础上,深入研究了反应室压力、原料含水量、热解时间、氮气升温速率、氮气预热终温和预处理对稻壳固定床低温慢速热解过程的影响。通过工业分析、元素分析、比表面积测试、灰形貌分析和二氧化硅相态分析等手段讨论了不同热解条件对炭化稻壳特性的影响。(5)稻壳固定床低温慢速热解机理研究基于大量试验结果,提出了稻壳固定床低温慢速热解机理:在稻壳固定床低温慢速热解过程中,下层稻壳脱水过程蒸发的水分以及主要热解过程析出的可凝性气体均会在上层稻壳中冷凝,使得上层稻壳中的水分和焦油含量增加,脱水和主要热解过程所需时间延长。下层稻壳主要热解阶段释放的热量会沿层高传递给上层稻壳,从而缩短上层稻壳脱水和主要热解过程所需时间。同一层高稻壳完成热解所需时间主要受这两个因素的影响,在稻壳固定床低温慢速热解过程中,水分和焦油的凝结是决定性影响因素。在主要热解阶段,由于稻壳内外表皮二氧化硅的不均匀分布,随着挥发分的大量析出,稻壳发生收缩和卷曲。这会对床料的堆积特性产生显着影响,从而影响床层阻力和传热等特性,而这些特性的变化又会作用于稻壳的低温慢速热解过程。本文工作丰富了对稻壳基本特性以及稻壳固定床低温慢速热解反应机理的认识,所得研究结果可为稻壳固定床低温慢速热解装置的设计和应用提供指导和依据。

李定凯,吕子安,毛健雄[7](2007)在《我国生物质燃料发电及其它应用的现状与发展趋势》文中指出一、我国农林固体生物质能资源及生物质燃料特性可以作为能源利用的生物质资源范围很广,包括农业固体剩余物,林业固体剩余物、城市固体生物质废弃物、牲畜粪便、工业有机废水、城市污水处理产生的污泥、及其它生物质能资源。其中农业和林业固体剩余物是主要的、最具开发

李定凯,吕子安,毛健雄[8](2007)在《我国生物质燃料发电及其它应用的现状与发展趋势》文中指出1 我国农林固体生物质能资源及生物质燃料特性可以作为能源利用的生物质资源范围很广,包括农业固体剩余物,林业固体剩余物、城市固体生物质废弃物、牲畜粪便、工业有机废水、城市污水处理产生的污泥、及其它生物质能资源。其中农业和林业固体剩余物是主要的、最具开发利用现实性和潜力的生物质能源。农业固体剩余物主要是各种农作物(包括粮食、棉花和植物油料)的秸秆和农作物加工剩余物;林业固体剩余物包括所谓的林业“三剩物”——森

丁兆军,舒新前,毕冬冬[9](2006)在《农业废弃物热化学转化利用的研究》文中提出在自制的固定床反应器中,以核桃壳、花生壳、锯末等3种农业废弃物为原料,进行了农业废弃物催化热化学转化综合利用的试验研究。实验结果表明,热解反应生成包含氢气、生物油和固体焦等成份的产物,且各相产物均具有较好的经济利用价值,从而证明农业废弃物催化热化学转化综合利用切实可行,且转化利用效率高,对建设生态农业、循环农业、开发农村新能源、保护农村环境和建设社会主义新农村具有重要意义。

周秀民[10](2005)在《糠醛渣与稻壳共热解规律》文中指出由糠醛渣和稻壳的共热解的热重分析表明,其主要热解温度区间明显地分为两个阶段,并表现出不同的热解机理;共热解不是两种生物质单独热解贡献的简单叠加。通过对5 ℃/min,20 ℃/min,50 ℃/min和80 ℃/min的升温速率及不同粒径下的失重分析对比表明:升温速率和粒径大小对共热解均有影响,随着升温速率和粒径的增大,糠醛渣热解的初始温度增高,热解向高温侧移动。在热解反应活跃区间建立了与糠醛渣和稻壳共热解特性相适应的分段分级热解动力学模型,计算得到热解动力学参数。

二、糠醛渣与稻壳共热解的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、糠醛渣与稻壳共热解的研究(论文提纲范文)

(1)生物油蒸馏残渣理化性质及其共热解实验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 国内外能源形势
        1.1.2 生物质能发展现状
    1.2 生物质热解液化技术
        1.2.1 生物质热解液化技术简介
        1.2.2 生物质热解液化技术的发展
    1.3 生物质热解产物及其应用
        1.3.1 生物油精制与提质
        1.3.2 生物质炭特性及其应用
    1.4 生物质共热解研究现状
        1.4.1 生物质与煤共热解研究现状
        1.4.2 生物质与固体废弃物共热解研究现状
        1.4.3 不同生物质共热解研究现状
    1.5 选题意义及研究内容
    参考文献
第2章 生物油蒸馏残渣理化性质及其热解特性研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器和方法
        2.2.3 分析仪器和方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 生物油蒸馏残渣红外图谱分析
        2.3.2 生物油蒸馏残渣可溶部分组分分析
        2.3.3 生物油蒸馏残渣热解特性分析
        2.3.4 生物油蒸馏残渣热解动力学
        2.3.5 生物油蒸馏残渣和生物质三组分热解特性比较
        2.3.6 乙醇溶解对生物油蒸馏残渣热解特性的影响
    2.4 本章小结
    参考文献
第3章 诱导条件对生物油蒸馏残渣制备生物质炭影响的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器和方法
        3.2.3 分析仪器和方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 诱导条件对生物质炭产率和热值的影响
        3.3.2 诱导条件对生物质炭元素分布的影响
        3.3.3 诱导条件生物质炭红外光谱的影响
        3.3.4 诱导条件对生物质炭拉曼光谱的影响
        3.3.5 诱导条件对生物质炭热稳定性的影响
    3.4 本章小结
    参考文献
第4章 生物油蒸馏残渣与烟煤共热解特性及其动力学研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验仪器和方法
        4.2.3 分析仪器和方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 生物油蒸馏残渣和烟煤热重分析
        4.3.2 生物油蒸馏残渣和烟煤共热解的相互作用
        4.3.3 生物油蒸馏残渣和烟煤共热解气态产物分析
        4.3.4 生物油蒸馏残渣和烟煤共热解动力学
    4.4 本章小结
    参考文献
第5章 生物油蒸馏残渣与烟煤共热解耦合分级冷凝研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 实验仪器和方法
        5.2.3 分析仪器和方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 共热解诱导条件对生物质炭的影响
        5.3.2 共热解诱导条件对热解液体产物的影响
        5.3.3 共热解诱导条件对热解不凝气的影响
    5.4 本章小结
    参考文献
第6章 生物油蒸馏残渣与核桃壳共热解特性研究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验原料
        6.2.2 实验仪器和方法
        6.2.3 分析仪器和方法
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 生物油蒸馏残渣与核桃壳共热解热重分析
        6.3.2 生物油蒸馏残渣和核桃壳共热解多组分模型
        6.3.3 生物油蒸馏残渣与核桃壳共热解气态产物分析
    6.4 本章小结
    参考文献
第7章 烘焙预处理对生物油蒸馏残渣与核桃壳共热解的影响
    7.1 引言
    7.2 实验部分
        7.2.1 实验原料
        7.2.2 实验仪器和方法
        7.2.3 分析仪器和方法
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 烘焙预处理对共热解原料的影响
        7.3.2 烘焙预处理对共热解生物炭的影响
        7.3.3 烘焙预处理对共热解液体产物的影响
    7.4 本章小结
    参考文献
第8章 总结与展望
    8.1 工作总结
        8.1.1 生物油蒸馏残渣理化性质及其热解特性研究
        8.1.2 生物油蒸馏残渣与烟煤共热解特性及产物分布研究
        8.1.3 生物油蒸馏残渣与核桃壳共热解特性及耦合烘焙预处理研究
    8.2 本文的创新点
    8.3 工作展望
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(2)稻壳热解产品高值化综合利用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 稻壳组成与热解
        1.2.1 稻壳各组成与热解
        1.2.1.1 半纤维素
        1.2.1.2 纤维素
        1.2.1.3 木质素
        1.2.1.4 二氧化硅
        1.2.2 稻壳催化热解
        1.2.3 稻壳共热解
    1.3 稻壳热解反应器的研究进展
        1.3.1 固定床热解反应器
        1.3.2 流化床热解反应器
        1.3.3 微波裂解反应器
        1.3.4 锥形喷动床反应器
        1.3.5 其它热解反应器
    1.4 稻壳热解产品的性质与应用
        1.4.1 稻壳热解油
        1.4.2 稻壳热解炭
        1.4.3 不凝燃气
    1.5 本论文的选题目的及意义
    参考文献
第二章 稻壳流化床热解工艺研究
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 原料及仪器
        2.2.2 稻壳快速热解反应器的操作步骤
    2.3 稻壳快速热解反应器的数据结果与分析
        2.3.1 流化床主热解反应器
        2.3.2 稻壳干燥器
        2.3.3 稻壳进料器
        2.3.4 冷凝器
    2.5 稻壳原料及稻壳快速热解产品的性质
        2.5.1 稻壳原料的性质
        2.5.2 稻壳热解油的性质
        2.5.3 稻壳热解炭的性质
    2.6 本章小节
    参考文献
第三章 酸催化酯化升级生物质油的研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 原料及仪器
        3.2.2 实验方法及原理
        3.2.2.1 催化酯化升级稻壳热解油
        3.2.2.2 生物质油的分析方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 稻壳热解油的预处理
        3.3.2 催化酯化升级稻壳热解油的反应条件研究
        3.3.2.1 催化酯化反应条件的优化
        3.3.2.2 硫酸中和反应的研究
        3.3.3 稻壳热解油与乙醇生物质油的对比分析
        3.3.3.1 GC-MS分析
        3.3.3.2 FTIR分析
        3.3.3.3 ~1HNMR分析
        3.3.3.4 GPC分析
        3.3.3.5 稻壳热解油催化酯化升级机理研究
    3.4 本章小节
    参考文献
第四章 KF/Al_2O_3固体碱催化酯化升级生物质油的研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 原料及仪器
        4.2.2 实验方法及原理
        4.2.2.1 KF/Al_2O_3固体碱催化剂的制备
        4.2.2.2 KF/Al_2O_3固体碱催化剂催化酯化升级生物质油
        4.2.2.3 KF/Al_2O_3固体碱催化剂的表征
        4.2.2.4 生物质油的表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 超强碱固体催化剂的合成及表征
        4.3.1.1 KF/Al_2O_3催化剂的XRD分析
        4.3.1.2 KF/Al_2O_3催化剂的FTIR分析
        4.3.1.3 KF/Al_2O_3催化剂的表面形貌
        4.3.2 KF/Al_2O_3固体碱催化酯化制备乙醇生物质油
        4.3.2.1 稻壳热解油与K-5-oil物理性质
        4.3.2.2 稻壳热解油与K-5-oil的GC-MS对比分析
        4.3.2.3 稻壳热解油与K-5-oil的FTIR对比分析
        4.3.2.4 稻壳热解油与K-5-oil的GPC对比分析
    4.4 本章小节
    参考文献
第五章 生物质油-苯酚-甲醛树脂胶粘剂的制备
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 原料与仪器
        5.2.2 实验方法及原理
        5.2.2.1 PF与BPF的制备
        5.2.2.2 BPF胶粘剂的表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 各反应物用量对糠醛改性BPF胶粘剂胶合强度的影响
        5.3.2 固化条件对糠醛改性BPF胶粘剂胶合强度的影响
        5.3.3 各反应物用量对糠醛改性BPF胶粘剂分子量的影响
        5.3.4 各因素对糠醛改性BPF胶粘剂官能团的影响
        5.3.5 正交实验及结果分析
        5.3.5.1 各因素对BPF胶粘剂指标的影响
        5.3.5.2 最佳工艺条件的确定与验证
    5.4 本章小节
    参考文献
第六章 利用稻壳热解炭制备吸附炭和硅酸钙的研究
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 原料及仪器
        6.2.2 实验操作步骤
        6.2.2.1 吸附活性炭的制备
        6.2.2.2 吸附炭对孔雀石绿溶液的吸附脱色研究
        6.2.2.3 吸附炭对玉米芯木糖液的吸附脱色研究
        6.2.2.4 稻壳基硅酸钙的制备
        6.2.2.5 碱液的循环利用
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 稻壳热解炭制备吸附炭的研究
        6.3.1.1 吸附炭的BET分析
        6.3.1.2 吸附炭的吸附性能研究
        6.3.2 吸附炭的应用研究
        6.3.2.1 吸附炭对孔雀石绿染料吸附条件的研究
        6.3.2.2 吸附炭对玉米芯木糖液色素吸附的研究
        6.3.3 稻壳热解炭制备硅酸钙的研究
        6.3.3.1 稻壳基硅酸钙中硅(以SiO_2计)含量的分析
        6.3.3.2 稻壳基硅酸钙中钙(以CaO计)含量的分析
        6.3.3.3 稻壳基硅酸钙的结构分析
        6.3.4 氢氧化钠碱液回收条件的研究
        6.3.4.1 氢氧化钠回收条件的优化
        6.3.4.2 氢氧化钠溶液中降低硅酸钠残留条件的优化
        6.3.4.3 碱液的循环利用
    6.4 本章小结
    参考文献
结论与展望
作者简介及博士期间取得的科研成果
致谢

(3)典型生物质热解及其动力学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 生物质能的概论
    1.3 生物质能特质
    1.4 生物质热解的发展前景
    1.5 热解动力学研究情况
        1.5.1 国外研究现状
        1.5.2 国内研究现状
    1.6 课题技术路线
第二章 机理部分
    2.1 生物质热解技术
        2.1.1 热解技术
        2.1.2 热解机理
        2.1.3 热分析技术
    2.2 生物质热解反应的动力学理论
        2.2.1 动力学方程
        2.2.2 速率常数
        2.2.3 机理函数选择
        2.2.4 热分析动力学方法
        2.2.5 动力学参数求解答方法
        2.2.6 热解过程多组分叠加模型
    2.3 混合热解技术
        2.3.1 生物质与煤混合热解概述
        2.3.2 生物质与煤混合热解研究
第三章 生物质热重分析实验
    3.1 引言
    3.2 实验原理
    3.3 实验原料
    3.4 实验仪器
    3.5 实验条件与步骤
    3.6 实验结果与讨论
        3.6.1 生物质热解曲线分析
        3.6.2 热解特性参数的确定
        3.6.3 影响因素研究
第四章 典型生物质热解动力学研究
    4.1 动力学模型的基本方程
    4.2 动力学模型的假设
    4.3 机理函数的计算
    4.4 动力学因数的计算
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表论文情况及参加科研项目
致谢

(4)糠醛渣与重庆高硫煤在循环流化床中混合燃烧的试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题背景
        1.1.1 糠醛渣
        1.1.2 糠醛渣作为燃料的利用
        1.1.3 糠醛渣与高硫煤的混合燃烧
    1.2 生物质燃料的燃烧方式概况
        1.2.1 悬浮燃烧与层状燃烧方式
        1.2.2 流化床燃烧方式
        1.2.3 其它燃料利用方式
    1.3 循环流化床燃烧技术
        1.3.1 循环流化床技术特点
        1.3.2 循环流化床锅炉发展概况
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 国内外燃生物质循环流化床锅炉发展概况
        1.4.2 国内外糠醛渣燃烧相关研究现状
    1.5 论文工作的主要内容
        1.5.1 研究目的及方法
        1.5.2 工作内容
2 试验概况
    2.1 试验系统
        2.1.1 热重分析仪
        2.1.2 小型循环流化床试验台
    2.2 试验物料
        2.2.1 糠醛渣、煤的特性
        2.2.2 流化床试验床料的特性
    2.3 试验方法、步骤
        2.3.1 热重分析试验步骤与方法
        2.3.2 循环流化床试验步骤与方法
3 热重分析结果与讨论
    3.1 热重曲线分析
        3.1.1 不同掺混比例下的燃烧情况
        3.1.2 不同升温速率下的燃烧情况
    3.2 燃烧特性参数分析
    3.3 动力学分析
        3.3.1 Coats-Redfern 法模型
        3.3.2 Coats-Redfern 法结果
        3.3.3 分布活化能模型
        3.3.4 分布活化能动力学结果
        3.3.5 Coats-Redfern 模型与分布活化能模型结果比较
4 循环流化床燃烧试验结果与讨论
    4.1 冷态流化实验
    4.2 点火过程及燃烧的稳定性
        4.2.1 点火过程
        4.2.2 燃烧的稳定性
    4.3 燃烧过程中的温度分布
        4.3.1 不同掺混比例下的温度分布
        4.3.2 不同流化风速下的温度分布
    4.4 燃烧过程中的压力分布
        4.4.1 不同掺混比例下的压力分布
        4.4.2 不同流化风速下的压力分布
    4.5 飞灰含碳量及排放浓度
        4.5.1 飞灰含碳量
        4.5.2 颗粒排放浓度
    4.6 尾部烟气污染物排放浓度测定
        4.6.1 CO 排放情况
        4.6.2 SO_2 排放情况
        4.6.3 NOX 排放情况
5. 结论与展望
    5.1 结论
        5.1.1 热重分析试验结论
        5.1.2 循环流化床燃烧试验结论
    5.2 不足及展望
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
    B. 作者在攻读硕士学位期间申报的专利

(6)稻壳低温慢速热解机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
主要符号表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 外部条件对生物质热解产物影响研究现状
        1.2.2 预处理技术研究现状
        1.2.3 热解反应动力学模型研究现状
    1.3 本文工作简介
2 稻壳基本特性研究
    2.1 稻壳形态结构
        2.1.1 组织结构
        2.1.2 二氧化硅分布
    2.2 堆积密度
        2.2.1 原料与方法
        2.2.2 实验步骤
        2.2.3 结果与讨论
    2.3 工业分析
        2.3.1 工业分析测试项目简介
        2.3.2 不同品种稻壳工业分析测试结果
    2.4 元素分析
        2.4.1 数据与方法
        2.4.2 结果与讨论
    2.5 热值
        2.5.1 原料与方法
        2.5.2 结果与讨论
    2.6 本章小结
3 稻壳浸泡预处理
    3.1 水浸泡预处理参数对稻壳燃烧特性的影响
        3.1.1 原料与方法
        3.1.2 实验结果
        3.1.3 结果讨论
    3.2 水浸泡预处理对稻壳收缩和卷曲特性的影响
        3.2.1 原料与方法
        3.2.2 结果与讨论
        3.2.3 稻壳收缩和卷曲机理
    3.3 水浸泡预处理对稻壳灰中二氧化硅相态的影响
        3.3.1 原料与方法
        3.3.2 结果与讨论
    3.4 本章小结
4 稻壳低温慢速热解动力学模型建立与产物预测
    4.1 动力学模型的建立
    4.2 动力学模型的验证
        4.2.1 动力学模型计算结果与讨论
        4.2.2 动力学与传热学耦合模型计算结果与讨论
    4.3 稻壳低温慢速热解产物分布预测
        4.3.1 动力学实验结果与分析
        4.3.2 动力学参数求解与验证
        4.3.3 预测结果与讨论
    4.4 本章小结
5 稻壳固定床低温慢速热解试验系统
    5.1 热解试验系统整体设计
    5.2 热解试验系统部件设计
        5.2.1 热解反应器本体
        5.2.2 惰性气体预热系统
        5.2.3 温度数据采集系统
        5.2.4 引射排烟系统
    5.3 热解试验系统可靠性测试
        5.3.1 系统气密性测试
        5.3.2 引射性能测试
        5.3.3 控温可靠性测试
        5.3.4 流场分布均匀性测试
    5.4 本章小结
6 稻壳固定床低温慢速热解结果分析
    6.1 试验原料
    6.2 试验结果与讨论
        6.2.1 反应室压力对热解结果的影响
        6.2.2 原料含水量对热解结果的影响
        6.2.3 热解时间对热解结果的影响
        6.2.4 氮气升温速率对热解结果的影响
        6.2.5 氮气预热终温对热解结果的影响
        6.2.6 预处理对热解结果的影响
    6.3 稻壳固定床低温慢速热解机理
    6.4 本章小结
7 结束语
    7.1 主要研究结论
    7.2 创新点
    7.3 下一步工作展望
致谢
攻读博士学位期间发表的论文
参考文献

(9)农业废弃物热化学转化利用的研究(论文提纲范文)

0 引言
1 农业废弃物热化学转化利用试验
    1.1 农业废弃物热化学转化利用技术
    1.2 固定床反应器
    1.3 实验结果及分析
        1.3.1 各相产物的产率分析
        1.3.2 温度对热解产物产率的影响分析
        1.3.3 催化剂对氢气产率的影响
2 结论

(10)糠醛渣与稻壳共热解规律(论文提纲范文)

0 引 言
1 实验原料和仪器
2 实验结果与讨论
    2.1 共热解过程及动力学曲线分析
    2.2 升温速率对热解过程的影响
    2.3 被热解物粒径对热解过程影响
3 热解失重动力学研究
4 结 论

四、糠醛渣与稻壳共热解的研究(论文参考文献)

  • [1]生物油蒸馏残渣理化性质及其共热解实验研究[D]. 朱谢飞. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [2]稻壳热解产品高值化综合利用[D]. 程岩岩. 吉林大学, 2018(04)
  • [3]典型生物质热解及其动力学研究[D]. 段锐. 天津商业大学, 2016(02)
  • [4]糠醛渣与重庆高硫煤在循环流化床中混合燃烧的试验研究[D]. 潘智. 重庆大学, 2014(01)
  • [5]基于RBF神经网络生物质半焦产量的预测[J]. 胡爱娟,刘杨,袁清泉,王桂荣,石硕. 山东建筑大学学报, 2012(02)
  • [6]稻壳低温慢速热解机理研究[D]. 沈建锋. 南京理工大学, 2011(07)
  • [7]我国生物质燃料发电及其它应用的现状与发展趋势[A]. 李定凯,吕子安,毛健雄. 2007中国科协年会2.3分会《生物质能技术发展及应用》研讨会论文集, 2007
  • [8]我国生物质燃料发电及其它应用的现状与发展趋势[A]. 李定凯,吕子安,毛健雄. 节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一), 2007
  • [9]农业废弃物热化学转化利用的研究[J]. 丁兆军,舒新前,毕冬冬. 农机化研究, 2006(11)
  • [10]糠醛渣与稻壳共热解规律[J]. 周秀民. 长春工业大学学报(自然科学版), 2005(01)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

糠醛渣与稻壳的共热解研究
下载Doc文档

猜你喜欢