不同气氛下生物质废弃物的快速热解特性研究
发布时间：2022-12-25 09:41
化石燃料的过度使用,带来了温室效应、酸雨和雾霾等一系列严重的环境问题,也由此激发了人们寻求能部分替代甚至完全替代传统化石燃料的环境友好型新能源。生物质废弃物具有二氧化碳零排放特性,是化石燃料的一种潜在替代品,为未来的能源组合提供了广阔前景。通过热解生物质废弃物制得的生物油,其热值可远大于生物质废弃物本身。然而,直接热解生物质废弃物得到的生物油,化学性质不稳定、高含水率、高酸值,致使不能与传统的液体燃料很好地互溶,严重制约了其广泛应用。鉴于此,本文以水曲柳木屑为原料,分别在N2和CO2气氛下,通过管式炉,对水曲柳木屑进行了一系列的热解实验。研究了不同热解温度和热解时间对水曲柳生物油、炭残渣和热解气产量的影响情况,同时,利用滴定法和气相色谱质谱联用法测定了所得生物油的酸值和组分。此外,使用金属氧化物（MgO、Al2O3、Co3O4）作为水曲柳木屑热解时的添加剂,研究其对生物油产量和酸值的影响情况,并通过响应面模型预测出较佳的热解条件。主要研究内容和结果如下:（...
【文章页数】：70 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
1.1.1 化石燃料的使用对环境带来的影响
1.1.2 中国农林废弃物的现状
1.1.3 生物质废弃物制成生物油的优势
1.2 生物质废弃物的多种热解方式
1.2.1 慢速热解
1.2.2 快速热解
1.2.3 闪速热解
1.3 生物质废弃物制取生物油的影响因素
1.4 生物油的理化性质和提质改性
1.5 论文研究目的、意义及主要研究内容
1.5.1 论文研究目的、意义
1.5.2 主要研究内容
第二章 不同气氛下生物质废弃物快速热解的产物分布研究
2.1 实验部分
2.1.1 实验原料及设备
2.1.2 实验方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 载气流量对水曲柳木屑热解产量的影响
2.2.2 木屑原料用量对水曲柳木屑热解产量的影响
2.2.3 N_2气氛下水曲柳木屑的等温热解情况
2.2.4 CO_2气氛下水曲柳木屑的等温热解情况
2.3 本章小结
第三章 生物油产量的响应面法优化分析
3.1 实验部分
3.1.1 实验原料及设备
3.1.2 实验方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 响应面的参数设定及实验结果
3.2.2 响应面回归模型的建立与分析
3.2.3 模型验证
3.3 本章小结
第四章 生物油的酸值影响因素研究
4.1 实验部分
4.1.1 实验原料及设备
4.1.2 实验方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 N_2气氛下制得的水曲柳生物油酸值情况
4.2.2 CO_2气氛下制得的水曲柳生物油酸值情况
4.2.3 生物油酸值的响应面法优化分析
4.3 本章小结
第五章 不同气氛下制得的生物油轻质组分及其变化规律研究
5.1 实验部分
5.1.1 实验原料及设备
5.1.2 实验方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 不同进样浓度对水曲柳生物油组分的测定影响
5.2.2 水曲柳生物油组分测定的重现性
5.2.3 N_2气氛下制得的水曲柳生物油组分情况
5.2.4 CO_2气氛下制得的水曲柳生物油组分情况
5.2.5 匹配度在80%以上的水曲柳生物油组分情况
5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]响应面优化生物质玉米秸秆催化液化工艺研究[J]. 李学琴,雷廷宙,李翔宇,时君友,王志伟,关倩. 林产工业. 2017(07)
[2]影响生物柴油酸值的因素及降酸值方法研究[J]. 王海京,杜泽学,高国强. 中国油脂. 2017(06)
[3]GC-MS同时测定多不饱和脂肪酸微胶囊中氯丙醇酯和缩水甘油酯的含量[J]. 肖敏,程思,舒敏,柴莎莎,陆姝欢,李翔宇. 中国食品添加剂. 2017(01)
[4]生物质焦油改性提质制取燃料油的研究进展[J]. 何选明,陈芸,戴丹,陈昕,戚兴明,彭万才. 能源化工. 2016(03)
[5]不同温度下晚松生物质热解成分分析[J]. 柳恒饶,刘光斌,熊万明,李林检. 广州化工. 2016(11)
[6]3种不同原料生物油主要化学成分的GC-MS分析[J]. 李艳美,柏雪源,易维明. 山东科学. 2016(01)
[7]净化器载体在汽车尾气处理中的研究进展[J]. 支浩,汤慧萍,马军,王建忠,敖庆波. 材料导报. 2014(03)
[8]气氛对快速催化热解生物质的影响[J]. 辛星,田文栋,肖云汉. 环境工程. 2012(S2)
[9]近30年来中国农作物秸秆资源量的时空分布[J]. 朱建春,李荣华,杨香云,张增强,樊志民. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2012(04)
[10]基于Logistic组合模型的中国民用汽车保有量预测[J]. 任玉珑,陈容,史乐峰. 工业技术经济. 2011(08)
博士论文
[1]玉米秆及其主要组分的热解规律与生物油特征组分的定量分析[D]. 吕高金.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]木质纤维素生物质热解及其产物研究[D]. 周伟.天津理工大学 2017
[2]我国新能源汽车的现状及前景分析[D]. 吴会敏.吉林大学 2014
[3]基于递进评价的煤矿采掘区队KPI指标体系构建研究[D]. 王海生.济南大学 2012
[4]甲醇汽油车用技术研究[D]. 张珺.长安大学 2010
[5]传统能源瓶颈下的新能源汽车产业发展研究[D]. 王莹.河北大学 2009
[6]五组分汽车尾气分析系统设计[D]. 万隆.山东大学 2008
[7]生物质热解液化实验研究[D]. 马校飞.重庆大学 2005
本文编号：3726373
【文章页数】：70 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
1.1.1 化石燃料的使用对环境带来的影响
1.1.2 中国农林废弃物的现状
1.1.3 生物质废弃物制成生物油的优势
1.2 生物质废弃物的多种热解方式
1.2.1 慢速热解
1.2.2 快速热解
1.2.3 闪速热解
1.3 生物质废弃物制取生物油的影响因素
1.4 生物油的理化性质和提质改性
1.5 论文研究目的、意义及主要研究内容
1.5.1 论文研究目的、意义
1.5.2 主要研究内容
第二章 不同气氛下生物质废弃物快速热解的产物分布研究
2.1 实验部分
2.1.1 实验原料及设备
2.1.2 实验方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 载气流量对水曲柳木屑热解产量的影响
2.2.2 木屑原料用量对水曲柳木屑热解产量的影响
2.2.3 N_2气氛下水曲柳木屑的等温热解情况
2.2.4 CO_2气氛下水曲柳木屑的等温热解情况
2.3 本章小结
第三章 生物油产量的响应面法优化分析
3.1 实验部分
3.1.1 实验原料及设备
3.1.2 实验方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 响应面的参数设定及实验结果
3.2.2 响应面回归模型的建立与分析
3.2.3 模型验证
3.3 本章小结
第四章 生物油的酸值影响因素研究
4.1 实验部分
4.1.1 实验原料及设备
4.1.2 实验方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 N_2气氛下制得的水曲柳生物油酸值情况
4.2.2 CO_2气氛下制得的水曲柳生物油酸值情况
4.2.3 生物油酸值的响应面法优化分析
4.3 本章小结
第五章 不同气氛下制得的生物油轻质组分及其变化规律研究
5.1 实验部分
5.1.1 实验原料及设备
5.1.2 实验方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 不同进样浓度对水曲柳生物油组分的测定影响
5.2.2 水曲柳生物油组分测定的重现性
5.2.3 N_2气氛下制得的水曲柳生物油组分情况
5.2.4 CO_2气氛下制得的水曲柳生物油组分情况
5.2.5 匹配度在80%以上的水曲柳生物油组分情况
5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]响应面优化生物质玉米秸秆催化液化工艺研究[J]. 李学琴,雷廷宙,李翔宇,时君友,王志伟,关倩. 林产工业. 2017(07)
[2]影响生物柴油酸值的因素及降酸值方法研究[J]. 王海京,杜泽学,高国强. 中国油脂. 2017(06)
[3]GC-MS同时测定多不饱和脂肪酸微胶囊中氯丙醇酯和缩水甘油酯的含量[J]. 肖敏,程思,舒敏,柴莎莎,陆姝欢,李翔宇. 中国食品添加剂. 2017(01)
[4]生物质焦油改性提质制取燃料油的研究进展[J]. 何选明,陈芸,戴丹,陈昕,戚兴明,彭万才. 能源化工. 2016(03)
[5]不同温度下晚松生物质热解成分分析[J]. 柳恒饶,刘光斌,熊万明,李林检. 广州化工. 2016(11)
[6]3种不同原料生物油主要化学成分的GC-MS分析[J]. 李艳美,柏雪源,易维明. 山东科学. 2016(01)
[7]净化器载体在汽车尾气处理中的研究进展[J]. 支浩,汤慧萍,马军,王建忠,敖庆波. 材料导报. 2014(03)
[8]气氛对快速催化热解生物质的影响[J]. 辛星,田文栋,肖云汉. 环境工程. 2012(S2)
[9]近30年来中国农作物秸秆资源量的时空分布[J]. 朱建春,李荣华,杨香云,张增强,樊志民. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2012(04)
[10]基于Logistic组合模型的中国民用汽车保有量预测[J]. 任玉珑,陈容,史乐峰. 工业技术经济. 2011(08)
博士论文
[1]玉米秆及其主要组分的热解规律与生物油特征组分的定量分析[D]. 吕高金.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]木质纤维素生物质热解及其产物研究[D]. 周伟.天津理工大学 2017
[2]我国新能源汽车的现状及前景分析[D]. 吴会敏.吉林大学 2014
[3]基于递进评价的煤矿采掘区队KPI指标体系构建研究[D]. 王海生.济南大学 2012
[4]甲醇汽油车用技术研究[D]. 张珺.长安大学 2010
[5]传统能源瓶颈下的新能源汽车产业发展研究[D]. 王莹.河北大学 2009
[6]五组分汽车尾气分析系统设计[D]. 万隆.山东大学 2008
[7]生物质热解液化实验研究[D]. 马校飞.重庆大学 2005
本文编号：3726373
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