木薯渣熱化學(xué)特性的研究及富氫氣體的制備.pdf

1、隨著石油價(jià)格的不斷上漲，以木薯等非糧作物生產(chǎn)燃料乙醇的工業(yè)技術(shù)日益引起社會(huì)的重視，木薯也被列為我國(guó)重點(diǎn)規(guī)劃發(fā)展的能源作物。木薯渣是生產(chǎn)燃料乙醇過(guò)程剩余的固體廢棄物，其產(chǎn)量高，易腐敗，合理資源化利用使之轉(zhuǎn)化為能源物質(zhì)是研究的重點(diǎn)。但是目前而言對(duì)于燃料乙醇廢棄物方面的研究工作尚不多見(jiàn)，同時(shí)關(guān)于厭氧處理和未經(jīng)厭氧處理的木薯渣的熱化學(xué)特性的研究及氣態(tài)產(chǎn)物的研究更是空白。本課題對(duì)木薯渣的組成特性進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)對(duì)木薯渣的熱化學(xué)特性進(jìn)行研究，并在此基

2、礎(chǔ)上利用自主搭建的管式爐反應(yīng)器進(jìn)行了木薯渣熱解相關(guān)工藝參數(shù)的研究。
　　實(shí)驗(yàn)測(cè)定表明風(fēng)干后的木薯渣是一種高有機(jī)質(zhì)含量的固體廢棄物，對(duì)未經(jīng)厭氧處理木薯渣而言，其有機(jī)質(zhì)含量為61.45％，且元素分析表明其中 C含量為38.42%，H含量為5.32%，同時(shí)成分分析表明，纖維素含量為25.45%，半纖維素含量為17.34%，均高于厭氧處理的木薯渣，屬于高碳水化合物的優(yōu)質(zhì)熱解原料。
　　木薯渣熱化學(xué)特性研究發(fā)現(xiàn)，兩種木薯渣熱解失重過(guò)程

3、分為三個(gè)階段，水分析出階段(25-200℃)、揮發(fā)份析出階段(200-600℃)和無(wú)機(jī)物的分解階段(600-1000 ℃)，但未經(jīng)厭氧處理的木薯渣在熱解主體階段有機(jī)質(zhì)釋放量高。隨著熱解溫度的升高，熱解殘?jiān)砍蕼p少的趨勢(shì)，析出的主要?dú)怏w要是H2，H2O，CO，CH4, CO2等，且氣體生成曲線(xiàn)趨勢(shì)類(lèi)似。同時(shí)發(fā)現(xiàn)升溫速率增加，H2的產(chǎn)率在高溫區(qū)增加，粒徑增大有利于氫氣的生成，且最佳木薯渣含水率為43%。
　　在自主搭建的管式爐熱解反應(yīng)

4、器進(jìn)行了兩種原料的熱解實(shí)驗(yàn)，熱解氣氛采用N2+H2O，熱解溫度區(qū)間為600-900℃。結(jié)果表明：熱解溫度的升高，升溫速率的加快，以及粒徑的增加，對(duì)熱解產(chǎn)物分布均有一定程度的影響，表現(xiàn)為氣態(tài)產(chǎn)物量增加，尤其是 H2和CO的產(chǎn)率，在900℃時(shí)，未經(jīng)厭氧處理的木薯渣氣態(tài)產(chǎn)物中H2的含量達(dá)到35%左右，厭氧處理的木薯渣達(dá)到24%。熱解焦油成分分析表明，水溶性焦油中乙酸含量在50%左右，非水溶性焦油成分復(fù)雜，主要為含氧有機(jī)物、脂肪烴、芳香烴、以及