油茶壳洗涤烘焙联合预处理后热解的特性研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wychao1014
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
生物质资源储量巨大,热解是生物质利用最有前景的热转化技术之一,但是直接热解产品质量没有预期的那么好。因此,生物质热解前预处理是必要的,如烘焙、酸洗、水洗、轻质生物油洗涤等。烘焙被认为是一种很有前途的生物质预处理技术,可以提高产品的理化性能与热解效率。但是,一些烘焙特性,如工业分析中的挥发分、固定碳、和灰分以及高位热值和固体产率等的测试技术相对复杂繁琐且成本高。此外,经过烘焙预处理后,生物质样品中尤其是农业废弃物,存在大量的无机矿物。生物质灰分中含有一定数量的碱金属和碱土金属物种在生物质热解过程中起到催化剂的作用,对产品质量有重要影响,导致热解产物的产量和质量发生显著变化。而且,生物油中还会沉积一些灰分,严重影响生物油的质量。因此,开发其他更准确、更快速、更高效的烘焙特性的预测方法,以及去除生物质中的灰分,碱金属碱土金属(AAEMs),提高生物质原料和热解产物的质量将是未来的研究趋势。基于以上问题,本研究提出了一种基于灰度分析的的烘焙油茶壳特性的预测方法,还提出一种基于洗涤-烘焙-热解的新工艺,主要结果如下:随着烘焙温度的升高,油茶壳的工业分析结果、高位热值和固体产量都呈现规律的变化趋势;灰度值与工业分析结果、高位热值和固态产率的最佳拟合模型均符合Origin Basic Function函数范畴内的Boltzmann模型,拟合系数均大于0.997,灰度分析有很大的发展潜力,可作为快速定量表征生物质特性的一种有效方法。烘焙温度和热解温度均提高了高位热值HHVs和BET比表面积,但影响不大;烘焙后热解炭的燃烧与生物质常规的4阶段燃烧有所不同,尤其在第2阶段即常规的挥发分析出和燃烧阶段,烘焙后热解是挥发分和固定碳的共同燃烧;而且在热解温度相同时,烘焙温度为250℃可以获得燃烧特性较好的燃料;动力学的结果表明,烘焙后热解炭升温速率为15℃/min时,样品的残留质量总是最大的,而质量损失率总是最小的。洗涤预处理,特别是水相生物油和醋酸洗涤可以去除大部分的AAEMs,降低灰分含量;PY-GC-MS结果表明,与原料油茶壳(Raw-CS)热解相比,水洗油茶壳(DW-CS)、酸洗油茶壳(AW-CS)和油洗油茶壳(LBW-CS)的热解油的产量分别增加了7.44%、14.87%和11.36%,洗涤预处理增加了油中糖的含量,联合预处理在烘焙温度为250℃时得到的糖含量最高;单独洗涤预处理会增加酸的含量,但是联合预处理可以降低酸的含量;酸洗有利于酚类物质的生成;单独洗涤或单独烘焙预处理对油茶壳后续热解炭BET比表面积的影响不大,但是洗涤和烘焙联合预处理可以大幅度提高热解炭中BET比表面积。
其他文献
生物质能源是一种来源丰富、清洁低碳的可再生能源,在生物质能源利用的技术中,化学链气化技术是利用载氧体中晶格氧的供氧能力,将燃料转化为以H2和CO为主的合成气,是国内外研究的热点。生物质中含有较多碱金属(主要是K、Na)和碱土金属(主要是Ca、Mg),它们对生物质热化学转化有着重要的影响。在高温条件下碱(土)金属一方面容易造成结渣、团聚和腐蚀等现象,并在对热化学转化过程可能产生催化或抑制的作用。目前
学位
木塑复合材料是一种被视为可以在多方领域替代天然木材的新型材料,在某些方面具有比天然木材更优越的物化性能,近年来为我国所大力推广。但目前,木塑材料多项优势未能得到充分发挥,市场竞争力不足,在民用市场上的推广较为缓慢。其中一个重要的原因是,木塑制品未能很好地满足现代消费者的感性需求,从而导致市场需求量相对较低,未能成为产业自主革新的推力。在生产工艺及表面装饰工艺上,木塑材料及其产品表现出极强的可塑性。
学位
生物质热解炭具有发达的孔隙结构、高的比表面积和丰富的含氧表面官能团,因而具有较强的吸附能力,可用于水体有机污染物的吸附。生物质水热炭由于其富含P元素,适量施加可促进植物的生长,并且可以改善土壤质地及耕作性能。通过制备生物质热解炭,对其进行活化负载TiO2处理,研究了它们的理化性能和吸附有机物特性,筛选出最优制备条件。通过制备不同生物质水热炭,对其P的释附性能及作用机理进行探究,研究了不同生物质原料
学位
可见光光催化水分解析氢是解决环境污染和全球能源危机的一种有吸引力的策略。CdS纳米片基光催化剂由于具有较强的可见光响应、良好的电荷迁移和合适的能带位置而受到广泛关注。但是纯CdS纳米片基半导体自身缺点较多,如光激发载流子快速复合、量子效率低、光腐蚀严重等。因此开发出许多改性策略用来提升CdS纳米片的光催化析氢活性。在众多改性方法之中,负载助催化剂和构建S型异质结不仅可以提升CdS纳米片基半导体光激
学位
烯烃是一类重要的化工原材料,广泛应用于化学,制药和农药中。由于烯烃反应的多样性,使未官能团化的烯烃成为了有机合成中的最佳原料。同时,烯烃的双官能团化反应能够达到在一锅法中同时引入两种不同官能团的效果,从而增加有机分子的复杂性及多样性。自由基反应广泛存在于生物体内,如物质燃烧老化,有机物的均裂,高分子化合物的合成以及生物体内的衰老癌变等。从自由基发现以来,越来越多的研究发现自由基具有独特的反应性质和
学位
白光LED因其具有低功耗、高效率、长寿命、响应速度快等优点而被广泛应用于液晶显示背光源,目前主流技术方案为:蓝光LED+β-SiAlON:Eu2+绿色荧光粉+K2SiF6:Mn4+红色荧光粉,其中蓝光LED芯片及红色荧光粉K2SiF6:Mn4+由于发射谱带较窄能够满足宽色域背光显示对蓝光及红光材料的需求,由于β-sialon:Eu2+绿色荧光粉半峰宽约50 nm使得制成LED的光谱难以满足新的Re
学位
手性药物研究在食品、环境、生物医药等领域都备受关注,但基于对映体水平的抗体手性识别机制研究尚不完善。氧氟沙星作是第三代喹诺酮类药物,是一种手性药物,其药物残留会对人体及环境造成危害。本课题拟在前期发现抗氧氟沙星抗体手性识别差异性现象及针对外消旋体(Rac-OFL)拮抗作用的基础上,对抗体与消旋氧氟沙星药物相互作用进行研究。因此酶切单克隆抗体得到高纯度的抗原结合片段,从抗体及片段活性、与药物相互作用
学位
能源短缺、环境污染、全球变暖等问题已成为当今世界各国所面临的巨大挑战,这一系列问题很大程度上是由于过度依赖煤和石油等不可再生能源造成的,因此寻找一种能够替代化石能源的新型能源对于世界各国的发展具有十分重要的意义。生物质能因其可再生性、低污染性、广泛分布性以及易降解性等优点,备受人们的青睐。蔗渣是甘蔗制糖工业的主要副产品,富含纤维素、半纤维素和木素,灰分含量低,且来源集中、产量大、成分稳定、性质均一
学位
甘蔗是一种重要的国家战略物资、经济作物和生物燃料的原材料,主要分布在我国云南、广西和海南等南方地区,目前我国甘蔗种植面积位居世界第三。农业机械化的发展大大的促进了甘蔗产业的发展、提高了甘蔗产业的经济效率和降低了劳动强度。农业信息化大大的促进了农业的发展,逐步实现了农业提质增效的目的。目前我国甘蔗收割机在信息化发展方面存在起步晚和信息化水平较低等问题,本文结合传感器技术、电子信息技术、物联网技术、云
学位
交叉偶联反应是有机化学领域的一个重要分支,也是构建C-C键的方法之一。羧酸及其衍生物是种类繁多且价格低廉的有机及生物分子,以羧酸及其衍生物为起始原料合成药物、功能材料等人类生活所需的物质,是近年来热门的研究领域。喹喔啉-2(1H)-酮类化合物作为具有生物活性的化合物的重要骨架,在医药分子、精细有机合成、材料化学和工业催化等领域有着广泛的应用。以光作为反应推动力的脱羧交叉偶联反应因其条件温和、原子经
学位