烘焙秸秆与废塑料微波共热解制备高品质生物油的研究

发布时间：2025-05-27 04:26

　　随着化石燃料能源的紧缺,生物质能逐渐进入人们的视野。由于其来源广泛并且可再生,近年来许多研究者对其进行了研究。生物质微波热解是将生物质通过微波加热的形式转化为固、液、气三相产品。但获得的液体产物中具有大量的水和高含氧量,这严重影响了生物油的品质。因此,本文采用微波烘焙预处理来改善生物油中的水分含量,以及通过添加塑料为热解过程提供大量的H₂和H⁺,从而改善生物油的品质;并对微波共热解的条件、共热解动力学以及反应机理等方面进行了较为详尽的研究,以期为微波加热在共热解领域的应用提供理论基础。本文研究的主要内容如下:（1）以低密度聚乙烯（LDPE）为废塑料模型化合物与未烘焙稻草秸秆不同比例下混合进行微波共热解,研究两种原料的最佳混合比例。研究结果表明:随着LDPE含量的增加,可挥发组分在不断增加,且在30%LDPE的添加量下与稻草秸秆共热解具有最高的生物油产率,为29.83%。在LDPE含量为30%时,生物油中烃类物质含量最高为30.80%,且酸类物质最少。（2）利用微波加热形式对稻草秸秆进行烘焙预处理,并将LDPE与烘焙后秸秆以30%混合进行微波共热...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 生物质能源利用技术
        1.2.1 生物质资源及其化学结构组成
        1.2.2 生物质转化技术
    1.3 生物质热解技术研究现状
        1.3.1 生物质传统热解技术研究现状
        1.3.2 生物质微波热解技术研究现状
        1.3.3 生物质微波共热解技术研究现状
    1.4 生物质烘焙预处理技术研究现状
    1.5 研究目的及内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线图
第二章 微波烘焙预处理对秸秆与废塑料共热解影响的研究
    2.1 实验材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验装置
        2.1.3 稻草秸秆微波烘焙预处理实验
        2.1.4 未烘焙秸秆与废塑料微波共热解实验
        2.1.5 烘焙秸秆与废塑料微波共热解实验
    2.2 实验结果与讨论
        2.2.1 稻草秸秆微波烘焙预处理结果分析
        2.2.2 未烘焙秸秆与废塑料微波共热解结果分析
        2.2.3 烘焙秸秆与废塑料微波共热解结果分析
    2.3 小结
第三章 烘焙秸秆与废塑料微波催化共热解的研究
    3.1 实验材料与方法
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验装置
        3.1.3 实验设计
    3.2 实验结果与讨论
        3.2.1 产物产率分布的响应曲面优化
        3.2.2 生物油的化学组分分析
        3.2.3 生物油主要化学组分的响应曲面优化
    3.3 小结
第四章 烘焙秸秆与废塑料共热解反应动力学及机理的研究
    4.1 实验材料与方法
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验装置
        4.1.3 生物质模型化合物与废塑料微波催化共热解实验
        4.1.4 生物质模型化合物与废塑料热重分析实验
    4.2 实验结果与讨论
        4.2.1 微波催化共热解产物产率分布
        4.2.2 生物油的化学组分分析
        4.2.3 生物质与废塑料热分解行为分析
        4.2.4 反应动力学分析
        4.2.5 反应机理分析
    4.3 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
附录



本文编号：4047508