1. 研究目的与意义
竹子是森林资源的重要组成部分，具有分布广、生长快、再生能力强、用途广、经济价值高等特点。由于受到竹子特殊形状的限制，竹材加工过程中会产生大量的加工剩余物。据统计，在竹地板、竹材胶合板、竹凉席及竹制日用品的生产中，竹材的利用率低于40%，将近一半的竹材都将变成加工剩余物。目前，竹材剩余物一般作为燃料使用，不仅经济效益较低，还会严重污染环境。随着竹加工业的迅速发展，各种竹材废料逐渐增加。在我国森林资源严重不足的情况下，如何充分有效地利用这些废料，已成为竹材综合利用的一个重要课题。
为了充分利用资源，探索竹材加工剩余物高效利用新途径，可将竹材加工剩余物进行深度化学加工后再进行开发利用，如生物质热化学转化技术。生物质热化学转化技术是指在无氧或限氧的条件下，通过热化学反应将生物质大分子物质分解成为较小分子的燃料物质的方法。热解的燃料能源转化率可以达到95.5%，最大限度地将竹材能量转化为能源产品。此项技术可以促进竹类资源的合理有效利用、提高竹类企业的经济效益。
热解是指在没有含氧气体介质参与的情况下，单纯利用热使生物质中的有机物发生分解，从而脱除挥发性物质，并形成固态半焦或焦炭的过程。热解产物包括气体、液体和固体三种，其中气体可直接用作燃料；液体可通过进一步分离和提取制成燃料油和化工原料；固体可用作化工生产所需的活性炭。三种产物的比例可通过调节热解操作条件得以实现，操作条件不同，产物产量也不同。本课题对毛竹中国代表性的竹种及其组分进行热解规律研究，进一步了解竹材热解机理，为竹材热解研究提供理论依据。此外，本课题研究内容还对热解各产物进行分析，为生物质气化多联产技术的开发研究提供数据基础和理论依据，从而解决生物质热解产物单一化利用的问题，具有一定的科学价值和现实意义。
2. 国内外研究现状分析
关于竹材热解，已有许多研究，大部分使用热重分析方法研究竹龄、催化剂以及热解条件对热解的影响。
国外：mui e l k等在不用升温速率研究橡胶轮胎和竹材废料热解过程中的补偿效应，通过失重率数据、使用arrhenius方程求出热解参数活化能e和频率因子a。结果指出活化能e和频率因子a有线性关系。
lam k l等对3种废料（feedstocks-wood sawdust, bamboo shred and jatropha curcas seed cake residue）热解实验及热解模型进行研究。热解实验研究在不同热解升温速率、最终温度以及原料尺寸的影响。研究热解模型时使用热解实验结果结合数学模型又考虑到热解动力学和升温、原料传热、原料的压缩和反应器运转。
3. 研究的基本内容与计划
本研究选取毛竹作为实验原料，通过对原料进行元素分析、工业分析、组成分析、微观结构形貌分析等，研究竹材的主要成分和性质。采用固定床裂解装置，研究不同热解工艺条件对毛竹热解特性、热解产物成分、分布、产率及形成过程的影响，探讨毛竹及其组分热裂解反应机理。具体研究内容如下：
（1）毛竹理化特性分析：包括元素分析、工业分析、热值分析、红外分析、微观形貌分析；
（2）采用热重红外联用法对毛竹热解特性进行研究，分析其热解反应过程和产物生产规律；
4. 研究创新点
特色与创新：热解液化是毛竹一种重要的利用途径，然而目前毛竹热解机理的研究还比较少。
本课题以毛竹为原料，采用TG-FTIR技术和小型热解装置对毛竹进行热解实验，从微观方面掌握毛竹的热解机理，从宏观方面掌握毛竹热解产物的品质及能量分布，为毛竹的综合利用提供重要的数据基础和技术支持。
