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1、生物質(zhì)是生物通過(guò)光合作用或代謝作用生成的能量物質(zhì)。比如纖維素、油脂等,它可以是以化學(xué)能的形式存儲(chǔ)太陽(yáng)能的任何有機(jī)材料。生物質(zhì)能源是生物來(lái)源的衍生材料提供的可再生能源。作為燃料,生物質(zhì)能源可以包括木材、木材廢料、稻草、糞肥、甘蔗和來(lái)自各種農(nóng)業(yè)過(guò)程的許多其它副產(chǎn)物。世界上生物質(zhì)能源數(shù)量巨大,形式繁多,但是利用效率卻很低。而且當(dāng)今的生物質(zhì)利用往往需要加入氫氣(從甲烷或煤炭來(lái)),反而使其不如傳統(tǒng)能源利用的排放少。很多生物質(zhì)燃料的燃燒排放污染物比
2、傳統(tǒng)能源更多,這正是相關(guān)研究急待解決的地方。如何高效利用生物質(zhì)能源,已經(jīng)成為國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)。
熱解技術(shù)是將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成可直接利用能源的有效方法。生物質(zhì)主要組分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素,它們是熱解轉(zhuǎn)化的原料,除此之外還存在一些礦物質(zhì),主要包括硅、鉀、鈣、鎂、鈉、磷等。它們的含量雖然比較少,但是對(duì)生物質(zhì)的熱解有很大影響,特別是鈉、鉀、鈣、鎂等堿金屬和堿土金屬。此外,在熱解前將這些礦物質(zhì)去掉的成本是很高的。生物質(zhì)催化熱
3、解過(guò)程復(fù)雜,產(chǎn)物種類(lèi)繁多,只有準(zhǔn)確、全面地獲得各種產(chǎn)物的定性、定量信息,深刻理解生物質(zhì)的熱解機(jī)理,才能更好調(diào)控?zé)峤膺^(guò)程,使結(jié)果向更有利的方向發(fā)展。但是,目前科研界對(duì)于生物質(zhì)催化熱解機(jī)理并沒(méi)有做出相對(duì)詳盡完整的解釋?zhuān)晟频臒峤鈾C(jī)理仍需要進(jìn)一步的研究與探討。所以,探究堿金屬及堿土金屬對(duì)生物質(zhì)熱解的催化作用,對(duì)于實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程具有重要的指導(dǎo)意義。
本論文內(nèi)容共分為四章,以下部分逐章介紹:
第一章主要概述了生物質(zhì)能的分布及
4、使用情況,生物質(zhì)快速熱解基本原理、發(fā)展歷史及生物質(zhì)的堿金屬催化熱解研究現(xiàn)狀。介紹了本文的研究課題——探究松木在Li2CO3作用下的催化熱解特性,并說(shuō)明了本課題的研究目的和意義。
第二章首先簡(jiǎn)單介紹了合肥光源BL04B質(zhì)譜線光束線的結(jié)構(gòu)和參數(shù),論文中松木熱解活化能計(jì)算使用的Kissinger等方法。此外,還概述了熱分析動(dòng)力學(xué)和飛行時(shí)間質(zhì)譜的發(fā)展歷程。
第三章詳細(xì)介紹了本論文實(shí)驗(yàn)涉及到的熱解/在線光電離質(zhì)譜和熱重分析裝置
5、,還敘述了松木在Li2CO3催化作用下熱解特性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。研究結(jié)果表明,Li2CO3對(duì)松木熱解有明顯的催化作用,具體表現(xiàn)為能夠使松木熱解的最大分解速率溫度降低,并改變了幾種重要的松木熱解產(chǎn)物的相對(duì)產(chǎn)量分布。所選松木熱解產(chǎn)物中,來(lái)自纖維素和半纖維素組分熱解的產(chǎn)物相對(duì)產(chǎn)量顯著降低,來(lái)自木質(zhì)素組分熱解的產(chǎn)物相對(duì)產(chǎn)量明顯增加。針對(duì)催化熱解的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們給出了一些解釋?zhuān)鏛i離子能與熱解產(chǎn)物結(jié)合形成氧鎓離子,進(jìn)而降低熱解產(chǎn)物的C-O鍵能,促進(jìn)其
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