晚松生物質(zhì)能利用研究.pdf

1、本文測(cè)定了晚松不同年齡不同部位間的化學(xué)成分和熱值，并結(jié)合晚松的生物質(zhì)產(chǎn)量和生態(tài)適應(yīng)性進(jìn)行討論，闡述晚松作為生物質(zhì)能源植物的綜合性能。制備壓縮成型燃料和熱解制備生物質(zhì)油是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化和利用的基本途徑，本文利用響應(yīng)面分析法對(duì)晚松生物質(zhì)壓縮成型燃料的制備工藝進(jìn)行了分析和優(yōu)化，并使用PY-GC-MS系統(tǒng)研究了晚松生物質(zhì)油的成分和特性。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)通過(guò)對(duì)晚松不同年齡不同部位間的化學(xué)成分和熱值進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)水分平均含量在46

2、％左右，不同部位間水分含量不存在顯著性差異;灰分平均含量為葉2.5％，枝1.3％，干0.6％，不同部位間的灰分存在極顯著差異，表現(xiàn)出葉＞枝＞干的規(guī)律;纖維素平均含量為葉19.2％，枝26.9％，干33.3％，木質(zhì)素平均含量為葉12.2％，枝30.5％，干31.1％，不同部位間纖維素、木質(zhì)素含量存在極顯著差異，都表現(xiàn)出干＞枝＞葉的規(guī)律;半纖維素平均含量為葉11.2％，枝13.5％，干12.8％，不同部位間半纖維素含量不存在顯著性差異;粗脂

3、肪平均含量為葉15.3％，枝12.1％，干12.9％，不同部位間粗脂肪含量存在顯著性差異，葉中粗脂肪含量最高;可溶性糖平均含量為葉7.4％，枝2.6％，干2.1％，不同部位間可溶性糖含量存在極顯著差異，表現(xiàn)出干＞枝＞葉的規(guī)律;淀粉平均含量為葉2.6％，枝6.4％，干2.8％，不同部位間淀粉含量存在極顯著差異，枝的含量最高;單寧平均含量為葉2.3％，枝2.9％，干3.5％，不同部位間單寧含量不存在顯著性差異;蛋白質(zhì)平均含量為葉6.6％，枝

4、2.2％，干1.5％，不同部位間蛋白質(zhì)含量存在極顯著差異，葉的蛋白含量最高。晚松熱值較高，平均為4900kcal/kg左右，熱值在不同年齡間存在顯著性差異，6年時(shí)熱值最高;在不同部位間不存在顯著性差異。
　　(2)在化學(xué)成分方面，晚松灰分含量低，可利用成分含量高，木質(zhì)素含量處于中等水平，對(duì)纖維素和半纖維素的利用影響不大。在熱值方面，晚松燃燒熱值較高，為4939 kcal/kg，與其他生物質(zhì)相比處于較高水平。生物質(zhì)產(chǎn)量方面，晚松干重

5、生物質(zhì)的生產(chǎn)力為13.6t/(hm2.年)，低于火炬松、濕地松、雜交楊，但高于速生柳和農(nóng)作物秸稈，屬于生物質(zhì)產(chǎn)量較高的植物。生態(tài)適應(yīng)性方面，通過(guò)引種幾十年來(lái)晚松的生長(zhǎng)和繁殖狀況可以看出晚松分布范圍廣，能適應(yīng)不同的氣候和土壤條件，并具有抗寒、抗污染、抗鹽脅迫等特性。綜合以上四個(gè)方面可以看出晚松作為能源植物的性能比較優(yōu)異。
　　(3)通過(guò)響應(yīng)面分析法對(duì)晚松生物質(zhì)壓縮成型燃料的制備工藝進(jìn)行研究，結(jié)果表明溫度(A)、水分(B)、顆粒平均直

6、徑(C)、壓力(D)四個(gè)因素對(duì)晚松生物質(zhì)壓縮成型燃料密度的影響皆達(dá)到極顯著水平，交互項(xiàng)AB、AC、BC的影響達(dá)到極顯著水平。晚松生物質(zhì)壓縮成型燃料的最佳制備工藝為溫度131℃，水分為10.42％，顆粒平均直徑為1.0mm，壓力為65 Mpa時(shí)，晚松生物質(zhì)成型燃料的平均密度約為1.02 g/cm3，平均抗碎強(qiáng)度為98.86％，達(dá)到生物質(zhì)成型燃料標(biāo)準(zhǔn)的要求。
　　(4)晚松在400、500、600℃三種溫度下熱解得到的生物質(zhì)油包含從C