秸稈濕式氧化技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、生物質(zhì)是一種可再生能源，形成的碳循環(huán)實(shí)現(xiàn)了CO2的零排放。生物質(zhì)來(lái)源廣泛，蘊(yùn)含著巨大的利用價(jià)值，合理的開(kāi)發(fā)、利用可帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。我國(guó)是生物質(zhì)資源大國(guó)，研究和開(kāi)發(fā)生物質(zhì)資源的利用技術(shù)對(duì)我國(guó)能源戰(zhàn)略具有重大意義。
　　 結(jié)合濕式氧化技術(shù)的特點(diǎn)，論文提出了一種處理高含水量生物質(zhì)的方法。實(shí)驗(yàn)考察了秸稈濕式氧化技術(shù)的可行性，并利用氣體組份分析、元素含量的測(cè)定和質(zhì)譜等分析手段，重點(diǎn)研究了反應(yīng)溫度、加熱時(shí)間、堿性Na2CO3、秸稈

2、濃度等對(duì)秸稈濕式氧化效果的影響，得出了秸稈濕式氧化三相產(chǎn)物分布、固體產(chǎn)物元素構(gòu)成及碳氮比等研究結(jié)果，為實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的資源化利用奠定了基礎(chǔ)。結(jié)合操作參數(shù)對(duì)產(chǎn)物的影響分析，濕式氧化處理濃度6％小麥秸稈的較佳條件為：反應(yīng)溫度190℃，堿性Na2CO3濃度控制在6g/L，加熱時(shí)間為10min。
　　 論文通過(guò)測(cè)定濕式氧化固體產(chǎn)物的發(fā)熱量，結(jié)合元素分析結(jié)果，建立了發(fā)熱量與碳、氫、氮三元素的多元線性回歸模型。其固體產(chǎn)物的高位發(fā)熱量與三種元素線

3、性關(guān)系并不顯著，與常規(guī)生物質(zhì)的發(fā)熱量預(yù)測(cè)及建模結(jié)論不同。這類(lèi)數(shù)學(xué)模型可為產(chǎn)物的研究和預(yù)測(cè)提供重要參考。
　　 文中還利用熱重分析方法，對(duì)固體產(chǎn)物進(jìn)行了熱解失重實(shí)驗(yàn)。與未處理的小麥秸稈熱解過(guò)程相比，濕式氧化處理的小麥秸稈熱解溫度較高，開(kāi)始于310℃，失重速率峰值更大，這是濕式氧化反應(yīng)的固體產(chǎn)物中主要含有纖維素，而半纖維素、木質(zhì)素被氧化、溶解的結(jié)果。在濕式氧化過(guò)程中，自由基反應(yīng)占主導(dǎo)地位，整個(gè)過(guò)程還伴隨發(fā)生熱解、水解等反應(yīng)，包括醚和

4、酯基等化學(xué)鍵的斷裂、脫水、縮合等幾種。
　　 在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，論文提出了間歇式和連續(xù)式兩種秸稈濕式氧化處理工藝，并對(duì)工藝的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益等進(jìn)行了分析，該工藝用于乙醇發(fā)酵，乙醇綜合成本可降低109.08元/噸。濕式氧化技術(shù)簡(jiǎn)單、易于操作和控制，可以有效提高秸稈等廢棄物的附加值，將農(nóng)業(yè)廢棄物等變廢為寶，并且創(chuàng)造了就業(yè)機(jī)會(huì)，為社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)營(yíng)造了一個(gè)良好環(huán)境。
　　 論文以解決高含水量的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化和處理技