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秸秆种类和反应温度对热解生物油成分影响的试验研究

发布时间:2023-05-25 05:48
  生物质能可作为矿石燃料的替代能源,具有可再生、碳平衡,储量大、污染小等特点。生物质热裂解液化技术作为一种非常有前景的热化学转化技术,可将低能量密度的农业废弃物转化为易存储、易运输且能量密度高的生物油,受到国内外学者和工业界的广泛关注和重视。基于国内外在生物质快速热解制生物油方面的研究进展,本研究设计、制作了一套固定床生物质热裂解液化装置用于研究生物质原料种类与及热裂解反应温度对生物油成分的影响,对于加深认识生物质快速热解液化机理具有一定的指导意义。为达到研究目的,自制了一套固定床生物质热裂解液化装置,主要包括惰性载气、固定床反应器、加热装置和温控系统、数据采集和监测系统、冷凝装置、生物油收集装置等部分。搭建试验台并对其进行了运行调试,结果表明装置设计合理、性能可靠,完全可以满足试验要求。在该装置上开展了生物质热裂解液化实验研究,重点分析了原料种类和反应温度对生物油成分的影响规律。试验物料选用平均粒径为0.925mm的玉米秸、麦秸和棉秆,热裂解温度为400℃、450℃、500℃和550℃。在试验考察范围内,对热裂解液体和固体产物进行了分析,如生物油含水率、化学成分分析,固体残炭元素分析和...

【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 课题研究的背景
        1.1.1 当今能源问题
        1.1.2 生物质能的概述
        1.1.3 生物质转化利用技术
    1.2 生物质热裂解液化技术
        1.2.1 生物质热裂解液化的原理
        1.2.2 生物质热裂解液化的工艺流程
        1.2.3 生物质热裂解的反应机理
        1.2.4 生物质热裂解的影响因素
    1.3 国内外生物质热裂解液化的研究
        1.3.1 国外常用的热裂解反应器类型
        1.3.2 国内生物质热裂解试验研究
    1.4 本课题来源、研究内容及意义
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究意义
    1.5 本章小结
第二章 固定床生物质热裂解液化装置的设计及性能测试
    2.1 生物质热裂解液化装置的整体设计
    2.2 生物质热裂解液化装置主要部件设计
        2.2.1 反应器的设计
        2.2.2 反应器台架的设计
        2.2.3 温控系统的设计
        2.2.4 冷凝装置的设计
        2.2.5 数据采集系统的设计
    2.3 部分试验装置的性能测试
        2.3.1 反应器的升温试验
        2.3.2 反应器密封性检测
    2.4 本章小结
第三章 生物质快速热裂解液化试验
    3.1 试验设备
    3.2 试验原料
        3.2.1 生物质原料的备制
        3.2.2 生物质原料特性分析
    3.3 试验方案
        3.3.1 试验因素及水平的确定
        3.3.2 试验方法与操作步骤
        3.3.3 热解试验
    3.4 试验结果与分析
        3.4.1 生物质热裂解制取的生物油
        3.4.2 生物油的测试方法与仪器
    3.5 本章小结
第四章 不同生物质热裂解液体产物的分析
    4.1 生物油的产率
    4.2 生物油的含水率
    4.3 生物油的化学成分分析
        4.3.1 玉米秸热裂解生物油的GC-MS分析
        4.3.2 麦秸热裂解生物油的GC-MS分析
        4.3.3 棉秆热裂解生物油的GC-MS分析
    4.4 不同生物质热裂解生物油化学组分的对比分析
    4.5 本章小结
第五章 不同生物质热裂解固体残炭的分析
    5.1 热裂解残炭的元素分析
    5.2 热裂解残炭的形态表征
    5.3 本章小结
第六章 全文总结及建议
    6.1 全文总结
    6.2 下一步工作建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间公开发表的研究成果



本文编号:3823057

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