生物質(zhì)熱解機(jī)制和反應(yīng)動力學(xué)研究.pdf

1、生物質(zhì)能源的開發(fā)與利用對緩解我國能源和環(huán)境壓力，建立可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的意義。生物質(zhì)熱解技術(shù)是有效利用生物質(zhì)能源的方法之一。本文在綜述國內(nèi)外生物質(zhì)熱解的基礎(chǔ)上，確定以生物質(zhì)居里點(diǎn)快速熱解為重點(diǎn)，并結(jié)合常規(guī)熱解與熱解反應(yīng)動力學(xué)，較全面地研究了生物質(zhì)熱解的特性。 為研究生物質(zhì)熱解的過程和反應(yīng)動力學(xué)，本文在自動熱重分析儀上以不同的升溫速度研究了楊木屑的熱解反應(yīng)。在動力學(xué)模型上，通過比較不同反應(yīng)級數(shù)模型，最終確定了最優(yōu)的一級反應(yīng)為楊

2、木屑熱解的動力學(xué)模型，并求出不同升溫速度下對應(yīng)的活化能和頻率因子。 常規(guī)熱解主要考查幾種典型生物質(zhì)原料的液體和固體產(chǎn)物得率隨熱解溫度的變化規(guī)律，及水蒸汽的加入對產(chǎn)物得率的影響。結(jié)果表明本實(shí)驗(yàn)的熱解升溫速度較低，僅為30℃/min，原料的液體得率普遍低，且得率隨熱解溫度的變化關(guān)系為先增加后減少，溫度為550℃～600℃時的液體得率最大，但是固體得率隨溫度的升高而一直減少；水蒸汽的加入對液體和固體產(chǎn)物得率都有不同程度的影響，但不是主

3、要的因素。 快速熱解方面，以居里點(diǎn)熱裂解儀與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)合使用在線分析生物質(zhì)快速熱解的液相產(chǎn)物，探討不同生物質(zhì)原料及不同居里點(diǎn)溫度對熱解主要液相產(chǎn)物的影響，實(shí)驗(yàn)揭示生物質(zhì)居里點(diǎn)快速熱解的液相產(chǎn)物成分非常復(fù)雜，分為糠醛和酚類物質(zhì)，且在本實(shí)驗(yàn)條件下主要液相產(chǎn)物的相對含量隨熱解溫度的升高呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢，溫度在445～590℃范圍內(nèi)液相產(chǎn)物的相對含量較大。此研究為生物質(zhì)熱解的機(jī)理分析提供了理論基礎(chǔ)。 最后本文還介