植物生物质中钾元素对其热解特性的影响

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1、万方数据分类号：TK6密级：公开学校代码：10057研究生学号：11845002植物生物质中钾元素对其热解特性的影响EffectofPotassiumOilPyrolysisPropertiesofPlantBiomass专业名称：工业催化指导教师姓名：郝庆兰教授研究生姓名：刘垒申请学位级别：工学硕士论文提交日期：2014年3月论文课题来源：国家自然科学基金学位授予单位：天津科技大学万方数据天津科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注引用的

2、内容外，本论文不包括任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：≥-?丝日期：易比年3月，。日知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的，其数据和研究成果归属于导师和作者本人，知识产权单位属天津科技大学；所涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技大学所有。本人保证毕业后，以本

3、论文数据和资料发表论文或使用论文工作成果时署名第一单位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：三·f龟日期：玉l崎年3月如R学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留，使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印，缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密ll(请在方框内打“√”)，在年解密后适用

4、本授权书。本学位论文属于不保密lVl(请在方框内打“√”)。作者签名：壶一f乜日期：z件年弓月历日导师签名：，：神氛三日期：另，IF年?月易日f万方数据摘要K、Ca、Na和Mg等金属元素是生物质生长必需的营养物质，虽然含量很低，但对生物质热解有着重要的影响。实验选用稻壳生物质，采用水洗脱盐预处理和稀HCI酸洗脱盐预处理脱除了稻壳中的金属元素。实验中还采用机械混合法将KCl分别与纤维素、半纤维素、木质素以及稻壳和稻壳模拟物等生物质样品混合，然后分别采用FAAS、SEM和FT-IR等方法对稻壳样品进行了分析表征，通过TG实

5、验考察了K对稻壳生物质热解特性的影响。主要研究内容和相关结论如下：采用干灰化法、湿式消解法和微波消解法对稻壳生物质进行了预处理，为避免FAAS测量时K的电离干扰，加入了消电离剂。结果表明：加入400lag／mLCsCI溶液可基本消除K+溶液测量过程中K的电离干扰。稻壳样品经干灰化法、湿式消解法和微波消解法处理后，测定的稻壳中K含量分别为0．6384％、0．7604％fⅡ0．7786％。湿式消解法的实验结果重现性好，相对标准偏差仅为0．17％，且仪器简单。综合考虑，湿式消解法的效果优于干灰化法和微波消解法。稻壳经水洗脱盐

6、预处理后，其表面形貌由团块状逐渐变为薄片状，经酸洗脱盐预处理后，稻壳表面的薄片状结构增多，且出现了较为明显的孔状结构。水洗脱盐预处理只能脱除生物质样品中水溶性的K，而酸洗脱盐预处理不仅可以脱除水溶性的K，还可以脱除酸溶性的K。经水洗和酸洗脱盐预处理后，稻壳热解的焦炭收率下降，DTG曲线向高温区移动，且样品的最大热解失重速率升高。纤维素的最大热解失重速率随着KCl添加量的增加而降低，但KCl对半纤维素和木质素的影响不显著。模拟生物质添加KCl后，其热解特性可认为是三组分热解的简单叠加。此外，实验还采用浸渍法向酸预处理稻壳

7、中添加了KCl。结果显示，K对稻壳热解具有一定的催化作用，但KCI的添加方式不同，生物质的热解特性有着明显差别，生物质样品经机械混合添加KCl后，其热解焦炭收率呈下降趋势(纤维素除外)，浸渍法添加的KCI导致酸预处理稻壳的最大热解失重速率和焦炭收率升高。关键词：稻壳；电离干扰；热重；原子吸收；钾；脱盐万方数据ABSTRACTAlthoughalittleamountofmineralmattersinbiomass，it’Stheimportantnutrientforplantbiomassandtheproduct

8、yieldsanddistributionsduringbiomasspyrolysisareaffectedbypresenceofmineralmatters，especiallyK，Ca,NaandMg．Ricehuskwasusedastherawbiomassmaterialsinthetests，whichwasdem