版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、生物質(zhì)焦油是生物質(zhì)熱解氣化后的殘余物,對其加以研究可以成為制備碳纖維的寶貴資源。本文利用物理化學及熱動力學等方法對生物質(zhì)焦油的組分分析、利用特性、動力學方程和應(yīng)用與碳纖維的制備工藝進行研究,以期達到探索生物質(zhì)焦油作為碳纖維制備原料潛力的目的。氣相色譜分析-質(zhì)譜法和傅里葉變換紅外光譜對生物質(zhì)氣化焦油的結(jié)構(gòu)分析表明生物質(zhì)焦油主要由酚類化合物和多環(huán)芳烴組成。熱重實驗測量表明,生物質(zhì)焦油在氮氣氣氛下的物質(zhì)分解溫度范圍從180℃至-250℃,弗里
2、德曼方法和活化能分布活化能模型(DAEM)得到的活化能幾乎相同,在轉(zhuǎn)換率程度低于60%時,平均數(shù)值分別為107 kJ/mol和85kJ/mol。隨著活化能的快速增加轉(zhuǎn)換程度會迅速大于60%。假設(shè)焦油的化學組成是復雜的單一反應(yīng),通過實驗驗證DAEM方法更適合描述焦油的熱穩(wěn)定過程。
主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
(1)本研究表明焦油是由生物質(zhì)氣化溫度大約500℃-600℃時產(chǎn)生的化合物,其具有45%的苯酚和31%的多環(huán)芳香烴
3、為主要化學組成成分,同時驗證了溫度的升高能夠使對PAH產(chǎn)生較高的分子量,通過對加工溫度的設(shè)定可以有效控制生物質(zhì)焦油和酚類化合物的組成,在相對較低的溫度下獲得高分子量與多環(huán)芳烴。
(2)在惰性氣氛下分別進行5 k/min,10 k/min,15 k/min,20 k/min,25 k/min的加熱速度時的熱重分析表明,生物質(zhì)焦油的熱解經(jīng)歷去除少量揮發(fā)物的過渡階段、劇烈熱分解階段和熱解縮聚階段等三個步驟,生物質(zhì)焦油處于不同溫度區(qū)域
4、的熱解縮聚反應(yīng)特性是其作為碳纖維制備原料可行性的熱力學理論依據(jù)。同時,提出生物質(zhì)焦油的熱解縮聚過程使其在較寬的溫度范圍內(nèi)分解有利于生物質(zhì)焦油稠環(huán)芳烴分子縮聚成焦,熱解失重率降低,從而增加了焦油在焙燒時的結(jié)焦殘?zhí)恐怠?br> (3)單一反應(yīng)模型需要對生物質(zhì)焦油熱解的失重曲線進行分段處理才能獲得動力學參數(shù),且一般只能得到某一溫度范圍內(nèi)活化能的平均值,分段時易受人為因素的影響。Miura積分法可以在DAEM的應(yīng)用中不需事先假設(shè)活化能分布函數(shù)
5、的形式和頻率因子為定值,可以通過階躍近似函數(shù)對DAEM進行計算,直接從實驗數(shù)據(jù)得到生物質(zhì)焦油熱解的活化能分布和頻率因子的值。玉米秸稈氣化焦油熱解的活化能隨著失重率的升高而增大,活化能處于75~125KJ/mol范圍。玉米秸稈氣化焦油的頻率因子并不是常數(shù),而是隨活化能的增大而增大,而當活化能大400KJ/mol時,頻率因子下降并趨于水平。在整個熱解過程DAEM方法顯示頻率因子的增值加從104到1026,活化能增加從約80KJ/mol到43
6、6KJ/mol。實驗結(jié)果表明玉米秸稈氣化焦油是一種困難的熱解物質(zhì),加之由于焦油原料含有一定量的氫,即結(jié)構(gòu)中含有一定量的環(huán)烷基和脂肪基側(cè)鏈。另外,其原料還滿足喹啉不溶物的含量少,含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物少,含金屬有機化合物或絡(luò)合物少,活化能大不易反應(yīng),但又具有一定的反應(yīng)能力,故可以用作生物質(zhì)焦油基碳纖維原料的制備。
(4)基于生物質(zhì)焦油是高分子化合物的事實,DAEM把生物質(zhì)焦油的熱解看作為由無限多平行反應(yīng)組成,且活化能分布符合一
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 秸稈類生物質(zhì)熱解反應(yīng)動力學的研究.pdf
- 木質(zhì)類生物質(zhì)催化熱解動力學研究.pdf
- 生物質(zhì)熱解動力學研究.pdf
- 生物質(zhì)及其氣化焦油的熱解及動力學特性與機理.pdf
- 生物質(zhì)材料熱解實驗及動力學分析.pdf
- 生物質(zhì)殘渣熱解動力學研究.pdf
- 典型生物質(zhì)熱解及其動力學研究.pdf
- 生物質(zhì)焦油熱解特性的實驗研究.pdf
- 生物質(zhì)熱解特性及其動力學研究.pdf
- 生物質(zhì)熱解機制和反應(yīng)動力學研究.pdf
- 堅果殼類生物質(zhì)熱解反應(yīng)動力學的研究.pdf
- 煤和生物質(zhì)低溫共熱解動力學研究.pdf
- 生物質(zhì)熱解及焦油熱裂解的實驗研究和數(shù)值模擬.pdf
- 生物質(zhì)熱解動力學建模及計算軟件開發(fā).pdf
- 生物質(zhì)與餐飲廢油、氣化焦油共熱解動力學研究與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型.pdf
- 基于化學族組成的生物質(zhì)熱解動力學研究.pdf
- 生物質(zhì)固定床熱解及焦油催化裂解實驗研究.pdf
- 生物質(zhì)熱解焦油生成及部分氧化機理的實驗研究.pdf
- 生物質(zhì)有氧熱解焦異相脫除焦油的實驗研究
- 生物質(zhì)材料熱解失重動力學及其分析方法研究.pdf
評論
0/150
提交評論