生物質(zhì)微波預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、生物質(zhì)能作為第四大能源受到世界各國的普遍重視,但含水率高、含氧量高等缺點(diǎn)限制了其大規(guī)模資源化利用。因此,對生物質(zhì)原料進(jìn)行有效預(yù)處理,降低水分、提高能量品質(zhì)、改善組成結(jié)構(gòu),從而使生物質(zhì)能夠更好地替代化石燃料。本文以我國典型的農(nóng)林廢棄物棉桿和木屑為研究對象,深入研究了微波預(yù)處理對生物質(zhì)理化特性的影響,并對預(yù)處理后生物質(zhì)的熱解特性進(jìn)行了研究,為探索新的生物質(zhì)預(yù)處理技術(shù)提供了理論依據(jù)。
  首先,利用微波反應(yīng)器對生物質(zhì)樣品在不同的溫度和不

2、同的初始含水率下進(jìn)行了微波干燥實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)微波干燥與常規(guī)熱風(fēng)干燥相比可以迅速降低生物質(zhì)原料的含水率,微波干燥溫度越高,干燥速率越快,同時初始含水率的增加會延長微波干燥的時間,但加快了干燥速率。微波干燥可以有效增大原料的比表面積,豐富生物質(zhì)的孔隙結(jié)構(gòu)。
  然后,對生物質(zhì)樣品在不同溫度和停留時間下進(jìn)行低溫微波熱解實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)低溫微波熱解過程伴隨著CO、CO2和CH4等氣體的釋放,液體產(chǎn)物主要為酸、醇、醛等類物質(zhì),較常規(guī)烘焙液體產(chǎn)物

3、復(fù)雜,固體產(chǎn)物中含氧官能團(tuán)減少,氧含量顯著降低,發(fā)熱量大幅度提高。當(dāng)達(dá)到相同高位熱值時,微波熱解所需的溫度比常規(guī)烘焙要低,最大溫差達(dá)到了40℃。隨著熱解溫度的升高,樣品的比表面積有所增大,孔隙結(jié)構(gòu)更加發(fā)達(dá)。綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,較適合的低溫微波熱解條件是:溫度不超過250℃,處理時間20min左右。
  最后,對低溫微波處理前后生物質(zhì)的熱解特性進(jìn)行了深入研究,發(fā)現(xiàn)100℃微波干燥對棉桿的熱解特性幾乎沒有影響,但當(dāng)干燥溫度超過120℃

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