生物質(zhì)閃速熱解揮發(fā)特性的研究與生物油的組分分析.pdf

1、為了探究生物質(zhì)粉在閃速加熱條件下(超過(guò)1000℃/s升溫速率)的熱解揮發(fā)特性,我們自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)以等離子體為主熱源的新型層流爐系統(tǒng),并進(jìn)行一系列的生物質(zhì)熱解實(shí)驗(yàn).論文主要內(nèi)容歸納如下:首先,總結(jié)了國(guó)內(nèi)外學(xué)者得出的幾種典型的生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)模型;描述了兩種層流爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理;介紹了國(guó)內(nèi)外研究者使用色質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)分析生物質(zhì)液化產(chǎn)物成分后得出的結(jié)果.其次,在一系列實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)層流爐進(jìn)行調(diào)試和改進(jìn).改進(jìn)后的喂料機(jī)構(gòu)由機(jī)械、氣

2、力和振動(dòng)三套裝置組成,雖然使得整體結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,但是確保了生物質(zhì)粉可以均勻連續(xù)的下落.另外對(duì)原有溫度測(cè)控部分也進(jìn)行了重新布置,通過(guò)調(diào)整控制溫度和等離子體電流實(shí)現(xiàn)熱解反應(yīng)區(qū)氣流溫度基本一致.然后,選取小麥秸稈和花生殼兩種農(nóng)業(yè)廢棄物作為實(shí)驗(yàn)用料并根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求制定粉末制備工藝.使用層流爐進(jìn)行麥秸粉末和花生殼粉末的熱解揮發(fā)實(shí)驗(yàn).以反應(yīng)溫度和揮發(fā)時(shí)間作為參數(shù),進(jìn)行完全因子實(shí)驗(yàn).采用灰份示蹤法確定生物質(zhì)揮發(fā)百分比.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立熱解動(dòng)力學(xué)模型,計(jì)

3、算出動(dòng)力學(xué)參數(shù).結(jié)果發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值符合度非常好,證明所建模型的合理性和正確性,為進(jìn)行深入研究提供了理論依據(jù).最后,使用GC-MS對(duì)玉米秸和鋸木屑液化產(chǎn)物-生物油成分進(jìn)行了初步分析.分析表明:生物油中主要有水,乙酸,羥基丙酮,呋喃,苯酚等物質(zhì).考察了分析方法中主要參數(shù)對(duì)分析結(jié)果的影響,實(shí)驗(yàn)表明:由于生物油的復(fù)雜性,而且有些物質(zhì)在高溫下會(huì)分解或反應(yīng),使得進(jìn)樣口溫度、連接口溫度等對(duì)檢測(cè)結(jié)果均有較為顯著的影響.需要進(jìn)一步的研究確定更為合理的