夏威夷果壳热解特性实验研究开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

本课题选用夏威夷果壳进行热解与燃烧动力学的研究,选择夏威夷果壳的原因是其剩余量大。

夏威夷果实中,其果壳占总重40%到60%,据统计,中国夏威夷果种植面积56万亩、年产壳果约10000t,理论每年约产生4200t到6000t的果壳。

但是,目前夏威夷果壳的利用途径以直接燃烧为主,不仅对环境造成污染,也是对能量的一种浪费。

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2. 国内外研究现状分析

关于夏威夷果壳,国内外有许多学者进行了研究,杨申明等以澳洲坚果壳为原料提取总黄酮,在单因素试验的基础上,利用正交试验优化了微波辅助提取澳洲坚果壳总黄酮的工艺,并对提取物中总黄酮对羟基自由基(OH)、1,1苯基2苦基肼自由基基(DPPH)的清除能力进行初步研究。

结果表明:微波辅助提取澳洲坚果壳总黄酮的最佳提取工艺为乙醇体积分数75%、液料比50∶1(mL/g)、微波时间2.5min、微波功率400 W,在该条件下,总黄酮平均提取率为0.94%,平均加样回收率97.3%。

微波提取的澳洲坚果壳总黄酮具有较强的抗氧化性,对羟基自由基、DPPH自由基清除作用明显,且其质量浓度与抗氧化活性呈现一定的量效关系。

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3. 研究的基本内容与计划

本次的研究内容包括:(1)参照生物质的元素分析、工业分析测定标准,按照生物质发热量测定标准对夏威夷果壳进行元素分析、工业分析、发热量测定。

(2)利用同步热分析仪分析夏威夷果壳热解过程、热解特性指数和热解动力学参数,进行热解产物的定性分析。

(3)利用两种动力学分析方法(Coats-Redfern积分法、Kissinger法)求解夏威夷果壳的热解和动力学力学参数,研究热解过程与机理。

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4. 研究创新点

(1)本课题采用农林废弃物夏威夷果壳为原料,利用同步热分析仪对夏威夷果壳的热解特性进行研究,对其热解过程进行分析,为夏威夷果壳的工业化应用提供理论依据。

(2)本课题采用两种计算热解动力学参数的方法,以寻找更好的拟合函数来反映夏威夷果壳的热解机理。

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