木屑生物质热解制备高还原性气体机理研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hopemaoelgin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在过去数十年中,世界范围内的化石燃料消耗急剧增加,温室气体以及SOx与NOx等环境污染物的持续高强度排放,环境问题日益凸显。如何充分利用生物质、风能、太阳能与核能等清洁能源,减少CO2等温室气体排放已成为社会关注的焦点。本课题组正在开展铁尾矿的磁化焙烧研究,如何获得符合绿色发展方向的高还原性气体是该技术能否成功应用的关键。本研究以广东韶关地区大量种植的杉木与青竹为研究对象,探究杉树木屑与竹屑的基本性质与热解制备还原性气体的影响因素,并对其热解动力学展开分析。主要研究结果如下:(1)杉树木屑与竹屑主要由C、H、O、N、S五种元素构成,其中C、O元素质量占比均达40%以上;两种生物质具有较高的挥发分含量,为75%左右,固定碳含量则约为16%,具有良好的生物质炭制备潜力;两者的纤维素、半纤维素、木质素组成含量有所差异,在热解过程中遵循三阶段热解机理,且在250~400℃温度范围内均出现最大失重,主要热解气体为CO、CO2、CH4。(2)生物质在含水率低于40%的条件下提高热解温度,有利于还原性气体的制备,在700℃下,Na2CO3催化剂添加量为4%即可让热解气中H2占比有明显提升,从15%以下提升至20%以上,而CO占比则有所降低,总还原性气体含量基本保持不变。利用纤维素、木聚糖与木质素配制模拟杉树木屑样品与模拟竹屑样品,采用相同的反应条件进行单因素实验,进一步探究生物质原料组成对于还原性气体产生的影响规律。结果表明两种模拟生物质的热解气变化趋势与原生物质在大部分情况下相同,但彼此间的差异不如原生物质明显,这是由于在混合样品中纤维素、木聚糖、木质素之间不以共价键的形式结合,导致三者的相互作用并不显著。但混合样品的热解气H2含量要大于原生物质样品,这主要是因为混合样品缺乏足够的孔隙度,使气体的挥发与扩散得到抑制,促进了二次反应的发生。(3)在升温速率分别为10、20、40 K·min-1的条件下对杉树木屑与竹屑烘干样品进行热重分析,利用KAS法、FWO法和Friedman法3种方法计算热解活化能,其结果表明杉树木屑与竹屑在热解转化率0.1~0.7时有较好的线性拟合度。利用Coats-redfern积分法与主图法进行线性拟合,计算得知两种生物质热解过程均符合级数反应模型,且随着升温速率的提高,反应级数呈下降趋势,向一级反应趋近。杉树木屑、竹屑的活化能分别为126.52~135.43 k J·mol-1与112.39~118.75 k J·mol-1,杉树木屑的热解活化能略高于竹屑。
其他文献
本文的研究问题是,期权隐含波动率高阶矩(The Options Implied Volatility Higher Moments)是否属于可以有效预测股票未来波动率的因子?高阶矩是测度金融市场风险的重要因子,主要包括二阶矩波动率、三阶矩偏度和四阶矩峰度等。Markowitz均值方差模型假设金融资产收益率服从正态分布,但是后来的诸多研究表明投资者除了偏好低波动率的资产外,还会偏好具有正偏度和低峰度
学位
目的:对多发肋骨骨折患者的疼痛评估和护理对策展开讨论。方法:选取本院2020年4—9月收治的100例多发肋骨骨折患者为研究对象,根据护理方式的不同分为对照组和观察组,各50例。观察组采用针对性护理,对照组采用基础护理措施。比较两组患者疼痛评分及护理满意度。结果:观察组患者疼痛评分低于对照组,护理满意度评分高于对照组,组间比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:多发肋骨骨折患者绝大部分都会感
期刊
双氯芬酸(DCF)作为一种常见的非甾体抗炎药,适用于缓解各种风湿与类风湿性关节炎、强直性脊椎炎、红斑狼疮及术后引起的疼痛,具有良好的抗炎镇痛效果,是目前全球范围内处方量最大的药物之一。但DCF的大量生产和消费不可避免会导致其在地表水和地下水水源甚至是饮用水中被频繁检出,并对生态稳定和人类健康造成潜在危害。高锰酸钾(KMn O4)是一种用途广泛的工业氧化剂,可用于水处理过程中去除铁锰离子污染和水体异
学位
承担风险是企业赚取利润的必然选择。理论上,为了最大化企业价值,建立企业的长期竞争力,企业的决策者需要在企业的承受能力之内尽量投资高风险、高回报的投资项目。但是在现实的经营决策中,由于委托代理问题的存在,企业高管并不必然以企业价值最大化为宗旨进行投资决策,导致企业的风险承担水平普遍较低。非执行董事作为股东委派的全职公司治理人员,独立于管理层,代表的是股东的利益,更能站在股东的角度思考问题。因此,应该
学位
我国城镇化发展进入到了新的阶段,城市范围不断扩大,都市圈发展时代已经来临。然而现有交通系统难以满足都市圈内多样化的出行需求,交通拥堵等大城市病也开始出现,城市发展受到了阻碍。国际经验表明,多层次轨道交通系统的合理布局和融合发展可以有效提高都市圈内乘客的出行质量,优化交通供给和都市圈空间布局,为都市圈的发展形成重要的空间基础支撑。在此背景下,我国开始逐步探索都市圈轨道交通“四网融合”发展道路,随着一
学位
在气候变化、人口增长以及城市化加快等全球性因素的影响下,水、能源和粮食资源在世界范围内的供需矛盾日益尖锐,其资源安全和可持续性已成为制约我国社会经济发展的关键问题之一,提升资源利用效率是缓解此困境的有效途径。水、能源和粮食三种资源之间复杂关联,被称为“水、能源和粮食纽带关系”,对单一资源部门的割裂式发展战略可能会在对其它资源部门造成不可预估的危害。伴随着纽带资源的高强度消耗,许多环境问题不可避免地
学位
工程建设中,对地下空间进行开发越来越深入,基坑群的施工面临着施工筹划和相互保护的技术难题,尤其是根据当前行业中各种建设需求,一些特殊情况下,要求同一围护结构基坑中"先浅后深",施工风险更大。在项目实施中,通过实施同一围护结构基坑中"先浅后深"施工,发现问题,解决难点,积累了一些经验,可以作为后续工程建设中"先浅后深"技术运用的参考。
会议
随着全球工业化的推动,药物及个人护理品(PPCPs)在各个领域被广泛使用,导致各种水污染问题日益尖锐,长期存在的PPCPs会时刻威胁着生态多样性和人体健康。由太阳能驱动的半导体介导光催化氧化技术用以实现水体净化,被认为是目前最具前景且高效环保的技术之一。在众多催化剂中,具有可见光响应能力、电子结构可控及无金属毒性等优点的聚合石墨相氮化碳(g-C3N4)成为学者的研究热点。然而,传统的块状氮化碳(g
学位
推动新型城镇化与城市居民生活质量协调发展是贯彻实施以人为本城镇化战略的重要内容。通过构建评价指标体系,借助耦合协调模型测度2010~2019年长江中游城市群新型城镇化与城市居民生活质量耦合协调关系,采用核密度估计法、ESDA探索性方法对两者耦合协调关系进行时空分析,并运用Dagum基尼系数分解方法测度耦合协调关系区域差异,最后借助灰色关联度模型分析新型城镇化对城市居民生活质量及两者耦合协调关系变化
期刊
第四次工业革命以来,数字经济依靠其智能化、信息化以及数字化特征带动经济发展,成为保证经济高质量发展的重要支柱,不断创新商业模式、优化产业结构,成为引领时代发展的关键力量。与此同时,国家正积极践行高质量发展战略路线,创新是重要支撑,最大程度激发创新是我们的愿景,从而为经济高速发展持续赋能。因此,本文的研究问题是数字经济对创新的影响,在梳理国内外研究文献的基础上,结合数字经济发展现状,探究其对创新的作
学位