木薯渣熱化學特性的研究及富氫氣體的制備.pdf

1、隨著石油價格的不斷上漲，以木薯等非糧作物生產(chǎn)燃料乙醇的工業(yè)技術(shù)日益引起社會的重視，木薯也被列為我國重點規(guī)劃發(fā)展的能源作物。木薯渣是生產(chǎn)燃料乙醇過程剩余的固體廢棄物，其產(chǎn)量高，易腐敗，合理資源化利用使之轉(zhuǎn)化為能源物質(zhì)是研究的重點。但是目前而言對于燃料乙醇廢棄物方面的研究工作尚不多見，同時關(guān)于厭氧處理和未經(jīng)厭氧處理的木薯渣的熱化學特性的研究及氣態(tài)產(chǎn)物的研究更是空白。本課題對木薯渣的組成特性進行測定，同時對木薯渣的熱化學特性進行研究，并在此基

2、礎上利用自主搭建的管式爐反應器進行了木薯渣熱解相關(guān)工藝參數(shù)的研究。
　　實驗測定表明風干后的木薯渣是一種高有機質(zhì)含量的固體廢棄物，對未經(jīng)厭氧處理木薯渣而言，其有機質(zhì)含量為61.45％，且元素分析表明其中 C含量為38.42%，H含量為5.32%，同時成分分析表明，纖維素含量為25.45%，半纖維素含量為17.34%，均高于厭氧處理的木薯渣，屬于高碳水化合物的優(yōu)質(zhì)熱解原料。
　　木薯渣熱化學特性研究發(fā)現(xiàn)，兩種木薯渣熱解失重過程

3、分為三個階段，水分析出階段(25-200℃)、揮發(fā)份析出階段(200-600℃)和無機物的分解階段(600-1000 ℃)，但未經(jīng)厭氧處理的木薯渣在熱解主體階段有機質(zhì)釋放量高。隨著熱解溫度的升高，熱解殘渣量呈減少的趨勢，析出的主要氣體要是H2，H2O，CO，CH4, CO2等，且氣體生成曲線趨勢類似。同時發(fā)現(xiàn)升溫速率增加，H2的產(chǎn)率在高溫區(qū)增加，粒徑增大有利于氫氣的生成，且最佳木薯渣含水率為43%。
　　在自主搭建的管式爐熱解反應

4、器進行了兩種原料的熱解實驗，熱解氣氛采用N2+H2O，熱解溫度區(qū)間為600-900℃。結(jié)果表明：熱解溫度的升高，升溫速率的加快，以及粒徑的增加，對熱解產(chǎn)物分布均有一定程度的影響，表現(xiàn)為氣態(tài)產(chǎn)物量增加，尤其是 H2和CO的產(chǎn)率，在900℃時，未經(jīng)厭氧處理的木薯渣氣態(tài)產(chǎn)物中H2的含量達到35%左右，厭氧處理的木薯渣達到24%。熱解焦油成分分析表明，水溶性焦油中乙酸含量在50%左右，非水溶性焦油成分復雜，主要為含氧有機物、脂肪烴、芳香烴、以及