酸性水解糠醛殘?jiān)鼰峤馓炕拔教匦詫?shí)驗(yàn)研究.pdf

1、生物質(zhì)稀酸水解殘?jiān)巧镔|(zhì)化學(xué)轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生的固體廢棄物。其中糠醛生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢渣。為了解決糠醛廢渣的堆放及糠醛生產(chǎn)過程中所需的過熱蒸汽，本文提出利用炭-氣聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，將糠醛渣制成生物質(zhì)炭、活性炭及生物質(zhì)燃?xì)狻Ｋ嵝运鈿堅(jiān)哂懈咚?、高木質(zhì)素、酸性、殘留水解有機(jī)物質(zhì)等特點(diǎn)，其熱化學(xué)轉(zhuǎn)化、成型等利用方式有別于生物質(zhì)原料。本文針對糠醛渣自身特點(diǎn)，首先對其恒溫干燥、篩分、中和預(yù)處理，利用TG-DSC聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行熱重分析、動(dòng)力學(xué)分析及需

2、熱量分析；通過管式爐熱解實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定不同工藝條件下產(chǎn)物分布及生物質(zhì)炭的應(yīng)用性能；利用水蒸氣法制備活性炭，與糠醛渣及糠醛渣炭的亞甲基藍(lán)吸附性能進(jìn)行比較。
　　利用熱重分析確定整個(gè)熱解失重過程可分為干燥段、揮發(fā)分逸出段、熱解炭化段三個(gè)階段，熱解失重過程主要發(fā)生在揮發(fā)分析出階段，確定主要熱解溫度區(qū)間為300℃-600℃。添加催化劑后抑制水分的析出，失重變化率峰值變大，表明堿金屬鈉鹽促進(jìn)纖維素的分解。利用Friedman微分等轉(zhuǎn)化率法在

3、轉(zhuǎn)化率為0.3至0.7之間求得的活化能幾乎不變，說明此階段熱解反應(yīng)機(jī)理模型一致，其平均活化能是191.82KJ/mol。在熱解溫度為600℃及升溫速率β=5、10、20、40℃/min下所需的熱量分別為10.47、3.46、1.74及0.6MJ/kg。綜合考慮質(zhì)量得率、反應(yīng)時(shí)間、能源消耗，本文選擇10℃/min的升溫速率為管式爐熱解及制備活性炭的工藝條件。
　　熱解溫度對固、氣、液三種產(chǎn)物產(chǎn)量影響較大，隨著溫度的升高固體產(chǎn)物下降趨

4、于緩慢；高溫下氣體產(chǎn)量逐漸增大；液體產(chǎn)量在500℃時(shí)達(dá)到最高。以質(zhì)量得率和固定碳產(chǎn)率來看熱解溫度為450℃的產(chǎn)品質(zhì)量較高，且相同條件下成型炭的品質(zhì)更高。粉狀炭和成型炭的吸水率和PH值整體上隨著熱解溫度的升高逐漸增大，相同條件下成型炭的PH值較大。高溫下成型炭的體積收縮率將近50％；500℃前跌落強(qiáng)度在98%以上適合搬運(yùn)和運(yùn)輸。600℃時(shí)電阻率下降到0.58Ω·m，用作防磁材料時(shí)需要的熱解溫度更高。
　　生物質(zhì)炭在熱解溫度為400℃