農(nóng)作物秸稈的熱解及在水中的液化研究.pdf

1、該文針對中國東北地區(qū)有代表性的農(nóng)作物秸稈,利用非等溫熱重法進行了熱解和催化熱解及動力學研究.同時,在半連續(xù)固定床中,采用非等溫液化的方法,對秸稈在近/超臨界水、甲醇、乙醇和混合溶劑中的液化進行了研究.在此基礎(chǔ)上考察了秸稈以碳酸鈉及碳酸鉀為催化劑時在水中的液化及秸稈與煤的共液化.(1)在采用標準方法對農(nóng)作物秸稈進行采集、處理和分析的基礎(chǔ)上,利用非等溫熱重法,在N<,2>氣氛下系統(tǒng)地研究了不同秸稈及其主要組分半纖維素、纖維素、木質(zhì)素和苯/乙

2、醇可萃取分的熱解特性.深入研究了碳酸鈉及碳酸鉀對秸稈及其主要組分熱解特性的影響.分別采用不同的動力學處理方法:Coats-redfern法、Kissinger法、Doyle法及分布活化能模型(DAEM)法求取了熱解動力學參數(shù).發(fā)現(xiàn)將DAEM應用于生物質(zhì)熱解體系得到了較為理想的結(jié)果.(2)采用正交實驗設計,以一定的溫度范圍間隔秸稈在亞臨界水中液化時的液體產(chǎn)率及總收率為考核指標,探討反應條件及原料與液化結(jié)果的規(guī)律性;在此基礎(chǔ)上研究了不同秸稈

3、單獨及混合物料在超臨界水中的液化.在水的臨界點附近秸稈的液體生成速率較大,此后反應接近完全.混合物料可以比單獨液化獲得略高的轉(zhuǎn)化率和液體收率,氣體收率也有所降低.(3)選用甲醇、乙醇及甲醇/水和乙醇/水為溶劑,考察秸稈在不同溶劑體系中的液化結(jié)果.由于水的臨界溫度接近秸稈的主要裂解溫度區(qū)間,轉(zhuǎn)化率和液體收率最高.高溫會導致甲醇和乙醇溶劑發(fā)生大量分解.混合溶劑可以改善生成的液體產(chǎn)物的組成,在高壓下可以獲得更高的轉(zhuǎn)化率和液體收率.(4)以碳酸