典型生物質(zhì)提取二氧化硅的反應(yīng)控制機(jī)理及其實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)生物質(zhì)資源儲(chǔ)量豐富、分布廣泛。但是，大部分生物質(zhì)或常年堆積，占用大量良田，或就地焚燒，浪費(fèi)嚴(yán)重且造成環(huán)境污染。本文對(duì)典型生物質(zhì)提取二氧化硅的反應(yīng)控制機(jī)理及其實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容包括：生物質(zhì)提取二氧化硅的可行性與經(jīng)濟(jì)性研究、獲取含高活性二氧化硅生物質(zhì)灰的生物質(zhì)燃燒前處理（干燥）及其顆粒燃燒反應(yīng)控制研究、生物質(zhì)作為電廠燃料燃燒后得到的活性灰制取水合二氧化硅的工藝參數(shù)影響及活性灰中二氧化硅提取的動(dòng)力學(xué)特性研究。
　　本文主要

2、工作包括以下幾個(gè)方面：
　　利用改進(jìn)的Harrion方法，將四種生物質(zhì)（稻殼、玉米秸稈、稻秸和豆秸）完全氧化。采用傅里葉光譜分析、掃描電鏡和透射電鏡等方法分析四種生物質(zhì)中所含硅的形態(tài)、結(jié)構(gòu)以及含量等參數(shù)，得出結(jié)論：稻殼、稻秸、玉米秸稈都可以作為提取二氧化硅的原材料，而豆秸內(nèi)的二氧化硅含量較少，可以忽略不計(jì)；其中稻殼是四種生物質(zhì)中提取二氧化硅（用來(lái)制取水合二氧化硅）最經(jīng)濟(jì)的原材料。
　　對(duì)適于利用其灰提取二氧化硅的生物質(zhì)（以稻

3、殼為例）進(jìn)行干燥實(shí)驗(yàn)，研究干燥特征；從干燥過(guò)程中濕分?jǐn)U散的角度對(duì)傳質(zhì)規(guī)律進(jìn)行分析，建立干燥動(dòng)力學(xué)模型，利用擴(kuò)散方程根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出有效濕分?jǐn)U散系數(shù)等參數(shù)，得到相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型。生物質(zhì)根據(jù)干燥特征及動(dòng)力學(xué)特性干燥后，將生物質(zhì)的燃燒分為三個(gè)主要階段：預(yù)熱（初始預(yù)熱階段和熱解前預(yù)熱階段）、熱解、炭轉(zhuǎn)化，建立生物質(zhì)顆粒燃燒反應(yīng)控制模型并進(jìn)行數(shù)值分析。控制燃燒反應(yīng)條件，利用模型預(yù)測(cè)得到稻殼燃燒轉(zhuǎn)化時(shí)間與二氧化硅提取效率的關(guān)系曲線(xiàn)，與實(shí)驗(yàn)得到的稻殼

4、燃燒轉(zhuǎn)化時(shí)間與二氧化硅提取效率的關(guān)系曲線(xiàn)比較，驗(yàn)證模型的有效性。
　　以生物質(zhì)電廠活性灰（含有活性二氧化硅的生物質(zhì)灰）為原料，采用堿煮沉淀法制取水合二氧化硅。分析提取二氧化硅過(guò)程中的各種影響因素，得出制取水合二氧化硅的優(yōu)化方案。檢測(cè)該方案得到的產(chǎn)品性能，結(jié)果顯示產(chǎn)品性能優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)HG/T3061(2009)。采用二階速率法，對(duì)不同的因素在二氧化硅提取過(guò)程中提取作用的顯著性及提取動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了研究。
　　對(duì)生物質(zhì)前處理（干