烘焙预处理对毛竹热解产物的影响开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

随着时代的发展,化石燃料日益枯竭,由使用化石燃料而引起的环境污染问题日益严重,生物质能的开发和利用越来越受到重视。

目前,生物质能研究的重点是生物质热化学转化过程的机理、热化学利用技术、生物质热解液化及装置的设计。

对竹材的热解过程及其动力学进行分析对于竹材的进一步应用具有重要意义。

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2. 国内外研究现状分析

杨晴等研究了烘焙预处理对棉杆热解生物油性质的影响,发现随着烘焙温度的升高,生物油中含水率减少了42.8%,乙酸含量由43.35%降低至 11.47%。

陈登宇等研究了烘焙预处理对棉杆热解液体产物的影响,结果表明,随烘焙温度的提升,生物油中含水率下降了 41.8%,生物油热值增加了50.9%。

郑安庆等研究了烘焙预处理对杉木及松木热解液体产物的影响,发现生物油中水分降低了 40%,酸类、酚类和酮类等含氧化合物含量显著减少。

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3. 研究的基本内容与计划

采用毛竹作为实验原料,考察烘焙温度(200-300℃)对毛竹理化性质(工业分析、元素分析和热值)影响,分析热解产物不可冷凝气、生物油和生物质炭的成分与产率要根据实验产物的分析方法,如工业分析、元素分析、热值分析、固体产率、能量产率等,制定不同的实验数据记录表,详细准确记录产物的各项数据。

针对实验数据,采用Excel和Origin软件对其进行计算和作图。

4. 研究创新点

本次课题选取毛竹为原料,经过烘焙脱氧预处理后采用热重分析方法研究毛竹的热解特性,收集液体产物进行GC/MS及GC分析,考察了升温速率及反应终温对三种产物(固体炭、液体及气体)产率及几种液体组分(糠醛、苯酚、愈创木酚)含量的影响,对有机小分子及酚类产物的生成过程进行了一定程度的探讨。

建立了毛竹热解反应动力学模型,可采用Coats-Redfem积分法计算动力学参数[34],旨在研究毛竹的热解特性、三态产物生成机制,为探索毛竹等生物质的高效热解液化技术提供依据。

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