生物質(zhì)熱解機(jī)制和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)與利用對(duì)緩解我國(guó)能源和環(huán)境壓力，建立可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的意義。生物質(zhì)熱解技術(shù)是有效利用生物質(zhì)能源的方法之一。本文在綜述國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)熱解的基礎(chǔ)上，確定以生物質(zhì)居里點(diǎn)快速熱解為重點(diǎn)，并結(jié)合常規(guī)熱解與熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，較全面地研究了生物質(zhì)熱解的特性。 為研究生物質(zhì)熱解的過(guò)程和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，本文在自動(dòng)熱重分析儀上以不同的升溫速度研究了楊木屑的熱解反應(yīng)。在動(dòng)力學(xué)模型上，通過(guò)比較不同反應(yīng)級(jí)數(shù)模型，最終確定了最優(yōu)的一級(jí)反應(yīng)為楊

2、木屑熱解的動(dòng)力學(xué)模型，并求出不同升溫速度下對(duì)應(yīng)的活化能和頻率因子。 常規(guī)熱解主要考查幾種典型生物質(zhì)原料的液體和固體產(chǎn)物得率隨熱解溫度的變化規(guī)律，及水蒸汽的加入對(duì)產(chǎn)物得率的影響。結(jié)果表明本實(shí)驗(yàn)的熱解升溫速度較低，僅為30℃/min，原料的液體得率普遍低，且得率隨熱解溫度的變化關(guān)系為先增加后減少，溫度為550℃～600℃時(shí)的液體得率最大，但是固體得率隨溫度的升高而一直減少；水蒸汽的加入對(duì)液體和固體產(chǎn)物得率都有不同程度的影響，但不是主

3、要的因素。 快速熱解方面，以居里點(diǎn)熱裂解儀與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)合使用在線分析生物質(zhì)快速熱解的液相產(chǎn)物，探討不同生物質(zhì)原料及不同居里點(diǎn)溫度對(duì)熱解主要液相產(chǎn)物的影響，實(shí)驗(yàn)揭示生物質(zhì)居里點(diǎn)快速熱解的液相產(chǎn)物成分非常復(fù)雜，分為糠醛和酚類物質(zhì)，且在本實(shí)驗(yàn)條件下主要液相產(chǎn)物的相對(duì)含量隨熱解溫度的升高呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢(shì)，溫度在445～590℃范圍內(nèi)液相產(chǎn)物的相對(duì)含量較大。此研究為生物質(zhì)熱解的機(jī)理分析提供了理論基礎(chǔ)。 最后本文還介