用熱重-紅外聯合技術研究玉米秸稈熱解特性.pdf

1、國內圖書分類號:TK6國際圖書分類號:628.54工學碩士學位論文用熱重－紅外聯合技術研究玉米秸稈熱解特性碩士研究生：孟百宏導師：朱群益教授副導師：李爭起教授申請學位：工學碩士學科、專業(yè)：熱能工程所在單位：能源科學與工程學院答辯日期：2007年7月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要生物質能源的開發(fā)利用是緩解我國能源和環(huán)境壓力，建立可持續(xù)發(fā)展能源系統的有效措施，作為生物質能利用技術之一的生物質熱解技術得到了廣泛

2、的重視。本文采用熱天平和傅立葉變換紅外光譜儀聯用技術，對玉米秸稈各部分及不同部分的混合物的熱解特性及熱解動力參數進行了研究。采用熱天平，在不同的升溫速率下，分別對玉米秸稈的不同部分（秸稈皮、秸稈瓤、苞葉和葉子）的熱解特性和秸稈皮與秸稈瓤混合熱解分別進行了研究。由TG曲線和DTG曲線得到的熱解特性參數可知，隨著升溫速率的增加，初始熱解溫度逐漸增大；最大失重速率逐漸增大，其對應的溫度也增加；樣品的最終總失重率逐漸增大。當玉米秸稈皮占玉米秸稈

3、皮和玉米秸稈瓤混合質量的百分比大于50%時，玉米秸稈瓤對整體熱解特性的影響較小，兩者熱解無協同效應。根據玉米秸稈不同部分的熱解試驗結果，采用LiChungHSiung法與Malek法相結合的方法，得到了玉米秸稈皮、玉米秸稈瓤、玉米苞葉和玉米葉子熱解機理函數分別為F1、R2、F1、F1。采用CoatsRedfern法求解了玉米秸稈不同部分的熱解動力學參數（活化能和前因子），結果表明，隨著升溫速率的增大，活化能也隨著增大，前因子則隨著減小。

4、但總體來看，升溫速率對玉米秸稈熱解的活化能影響不大。由傅立葉變換紅外光譜儀檢測得到的熱解析出氣體譜圖，再通過差譜法確定了幾種未知的氣體種類，如甲烷、丙酸，并得出幾種主要氣體產物紅外吸收譜特征峰波數，定性研究了幾種主要氣體產物（CO2、CO、CH4、H2O）的變化過程，結果表明，在低溫段，幾種氣體的析出過程相同，即隨著溫度的增加，析出量逐漸增大，然后有減小的趨勢；而在高溫段，CO2和H2O的析出逐漸減少，而CO和CH4相對來說析出量較大。