生物質(zhì)熱解及半焦氣化特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、生物質(zhì)能作為一種資源豐富、清潔且可再生的能源，已得到國內(nèi)外研究學(xué)者的關(guān)注。本文針對(duì)生物質(zhì)的熱解特性進(jìn)行了深入研究，同時(shí)，為提高生物質(zhì)的利用效率，對(duì)生物質(zhì)的熱解半焦進(jìn)一步加以利用，研究了不同反應(yīng)條件對(duì)生物質(zhì)熱解半焦的CO2氣化特性的影響。本文主要從以下幾方面開展研究工作：
　　在熱重紅外聯(lián)用儀上進(jìn)行了生物質(zhì)的熱解實(shí)驗(yàn)研究，考察了生物質(zhì)種類、升溫速率及熱解溫度對(duì)熱解特性的影響，開展了熱解氣相產(chǎn)物釋放規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究。采用 DAEM和F-

2、W-O法對(duì)在不同升溫速率下生物質(zhì)的熱解進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性分析，獲得熱解動(dòng)力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明，生物質(zhì)的種類、升溫速率及熱解溫度對(duì)熱解的影響很大。當(dāng)升溫速率為20℃/min時(shí)，熱解最充分，揮發(fā)分的析出量最多，且松木屑的熱解失重量最大。生物質(zhì)的熱解產(chǎn)物中輕質(zhì)氣體主要為 CO2、CO、CH4和 H2O等小分子氣體，不同熱解階段氣體析出量差別很大，且不同的熱解產(chǎn)物的析出特性由生物質(zhì)樣品內(nèi)部官能團(tuán)的重組、斷裂引起。
　　在熱分析實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用

3、FTIR技術(shù)及BET法對(duì)熱解過程中的焦結(jié)構(gòu)演化行為進(jìn)行了表征。研究表明，焦樣中的官能團(tuán)主要以羥基（-OH）吸收峰、脂肪族的C-H及芳香族的C=C、C=O等含氧官能團(tuán)為主。熱解溫度的升高，半焦碳化程度加深，焦內(nèi)部芳香結(jié)構(gòu)增加，半焦中各官能團(tuán)的數(shù)量和種類逐漸減少。同時(shí)，熱解過程中不同生物質(zhì)種類的半焦，其焦中的孔隙結(jié)構(gòu)變化較大。玉米秸稈半焦與松木屑半焦中主要以微孔為主，稻殼半焦以中孔分布較多。不同熱解終溫下其焦樣的比表面積也大不相同。