试析添加剂对生物质热解影响研究

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1、安徽理工大学硕士学位论文添加剂对生物质热解影响研究姓名：黄国胜申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：陈明强;王君20090601摘要能源是人类生存与发展的前提和基础。生物质能是重要的可再生资源之一。基于热解技术将生物质转化为优质气体和液体燃料对于缓解我国能源紧张、减轻环境污染、提高广大农民收入和实现国民经济可持续发展具有重要意义。本文以杉木、松木、棉秆锯屑为原料，分别在常规慢速、常规快速、微波加热方式下进行热解实验，考察温度、原料粒径、微波功率对三种生物质热解产物产率、析出时间的影响。以NaOH、Na2C03、Na2Si03、NaCl、Ti0

2、2、HZSM-5、H3P04、Fe2(SO,)3为添加剂，考察这八种无机添加剂对三种生物质常规慢速、快速、微波热解产物产率、析出时间、气体和液体组成、液体产物水相含水率的影响。随着设定终温升高，三种生物质慢速热解越充分。随着微波功率增加，杉木热解固体产率呈下降趋势，液体和气体产率呈上升趋势，且液体产率始终大于气体产率。八种添加剂都使三种生物质慢速、快速热解液体产率降低；加热速率越大，气体产率相对较大，热解越充分，添加剂的催化作用越大。大部分添加剂都使三种生物质微波热解生成第一滴液体提前、慢速热解生成第一滴液体时温度降低，碱性和酸性添加剂的效果更好

3、。三种生物质热解气体成分主要是H2、CI-h、CO和C02。八种添加剂中多数使H2、CH4和CO的摩尔分数增加，C02的摩尔分数下降，提高了气体产物中可燃气体含量。其中HZSM一5使H2产率有很大程度的增加，H3P04使C02产率有很大程度的降低。大的加热速率有利于气体中可燃气体含量的提高，微波加热使其提高程度最大。添加剂对热解液体产物组成有很大的影响，其中较为富集的有机成分有：糠醛、环戊烯酮、丁内酯、2．甲氧基苯酚、左旋葡聚糖、d．阿洛糖、戊醛、苯酚、2．丁烯．1．4二醇、D．甘露庚酮糖。三种生物质热解液体产物中几乎都含有糠醛、2．甲氧基苯酚。

4、每种添加剂都有相应的富集成分及富集程度。添加剂与加热方式二者的协同作用可以在一定程度上使某种物质得到富集。固体残余物中主要是残碳。图[21]表[38]参考文献[82]关键词：生物质；杉木；松木；棉秆；添加剂；热解；微波安徽理工大学硕士论文AbstractEnergysourcesisthebaseofhumansurvivalanddevelopment．Biomassenergyisoneofthemostimportantrenewableenergies．Conversionbiomasstohi曲qditygasandliquidfuel

5、sbasedonpyrolysistechnologyisofgreatsignificancetorelaxenergytensionandenvironmentalpollutionofourcountryandraisingpeasantSincomeandtorealizesustainabledevelopmentofnationaleconomy．Inthisstudy,pyrolysisexperimentsbyconventionalandmicrowaveheatingwereconductedforfir,pine，cotto

6、nstalksawdust．Theeffectsoftemperature,particleofmaterial，microwavepoweronyieldofpyrolysisproductionandgascompositionandevolvingtimeofthreebiomassespyrolysiswereinvestigated．Ithighlightstheeffectsoftheeightinorganicadditives(NaoH、Na2C03、Na2Si03、NaCl、Ti02、HZSM-5、H3P04、Fe2(S04)3

7、)ontheyieldofpyrolysisproductionandevolvingtimeanddistributionofgasandliquidproductsandmoistureofliquidwater．Withenactmenttemperaturerising，slowpyrolysisofthreekindsofbiomassbecomemorecomplete．Withmicrowavepowerincreasing,solidyieldsdecreaseandgasandliquidyieldsincreaseforfir

8、pyrolysis，whileliquidyieldsaregreaterthangasyieldsinvariably．Eightad