1. 研究目的与意义
目的:对生物质酸洗预处理,采用多种分析手段研究酸洗预处理对生物质原料及其热解产物品质的改善作用,分析生物质原料在酸洗和烘焙过程中的理化特性的变化规律。综合热数据分析,提出一种生物质酸洗或酸洗-烘焙联合预处理的方法。
意义:酸洗具有较好的脱除生物质金属元素的能力。通过本课题的研究,明确酸洗预处理对生物质及其热解产物品质的影响,为生物质热解多联产的发展提供数据基础。
2. 国内外研究现状分析
酸洗预处理能够有效的除去稻壳中的金属离子,经预处理后的稻壳的焦油的产量上升相对的气体和焦炭的产量较低,随着浓度的上升他的产物分布变化越明显,与此同时证明金属离子的多少直接影响稻壳等生物质焦油气体和焦炭的产量。
然而酸的种类的不同其预处理的后也存在差异,再对其热裂解产物分布的影响上,盐酸最为明显,硫酸次之,而磷酸最差。
经过酸预处理后,在低于600℃的条件下,稻壳的热解蒸汽产物总分面积下降,反之总分面积增大而其增大的原因是半纤维素和纤维素的热解产物增多。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:(1)以秸秆、木屑和果壳等生物质为实验原料,采用稀酸溶液(盐酸)对生物质原料进行洗涤预处理,考察酸洗预处理对生物质品质尤其是金属元素含量的影响;(2)研究烘焙预处理对生物质品质的影响;(3)研究预处理前后生物质热解产物的品质。
研究计划:2016年12月至2017年1月,查阅生物质酸洗和烘焙脱氧预处理方面的文献,完成开题报告,按照任务书要求,初步开展生物质酸洗实验;2017年2月至3月,详细开展生物质酸洗和烘焙预处理实验,采用多种分析手段考察联合预处理对原料固体产率、能量产率、表面相貌、颗粒大小、化学结构、疏水性能的影响;2017年4月,总结实验数据,通过与以往文献的对比分析,明确酸洗以及酸洗-烘焙联合预处理对生物质及其热解产物品质的影响;2017年5月至6月,撰写毕业论文,按照评审要求进一步完善实验和数据分析,答辩、提交论文定稿。
4. 研究创新点
本课题以生物质为原料、酸洗过程为核心、品质改善为目标,研究生物质酸洗过程特性,符合当前生物质能预处理利用技术的发展趋势。本课题的数据也将为生物质预处理技术的发展提供一定的数据基础。
