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1000℃/s升溫速率)的熱解揮發(fā)特性,我們自行設(shè)計開發(fā)以等離子體為主熱源的新型層流爐系統(tǒng),并進行一系列的生物質(zhì)熱解實驗.論文主要內(nèi)容歸納如下:首先,總結(jié)了國內(nèi)外學者得出的幾種典型的生物質(zhì)熱解動力學模型;描述了兩種層流爐的結(jié)構(gòu)特點和工作原理;介紹了國內(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,在一系列實驗的基礎(chǔ)上,對層流爐進行調(diào)試和改進.改進后的喂料機構(gòu)由機械、氣

2、力和振動三套裝置組成,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.另外對原有溫度測控部分也進行了重新布置,通過調(diào)整控制溫度和等離子體電流實現(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)廢棄物作為實驗用料并根據(jù)實驗要求制定粉末制備工藝.使用層流爐進行麥秸粉末和花生殼粉末的熱解揮發(fā)實驗.以反應(yīng)溫度和揮發(fā)時間作為參數(shù),進行完全因子實驗.采用灰份示蹤法確定生物質(zhì)揮發(fā)百分比.根據(jù)實驗結(jié)果建立熱解動力學模型,計

3、算出動力學參數(shù).結(jié)果發(fā)現(xiàn)預(yù)測值與實驗值符合度非常好,證明所建模型的合理性和正確性,為進行深入研究提供了理論依據(jù).最后,使用GC-MS對玉米秸和鋸木屑液化產(chǎn)物-生物油成分進行了初步分析.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)對分析結(jié)果的影響,實驗表明:由于生物油的復(fù)雜性,而且有些物質(zhì)在高溫下會分解或反應(yīng),使得進樣口溫度、連接口溫度等對檢測結(jié)果均有較為顯著的影響.需要進一步的研究確定更為合理的