生物质及其半焦掺混热分析

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1、万方数据中图分类号毯鱼UDC662．6硕士学位论文学校代码!Q墨三三密级坌珏生物质及其半焦掺混热分析ThermalAnalysisonMixturesofBiomassandItsChar作者姓名：陈莲瑛学科专业：动力工程及工程热物理研究方向：生物质高效清洁燃烧学院(系、所)：能源科学与工程学院指导教师：蒋绍坚教授副指导教师：论文答辩日期丝2笠蒸：±f7L答辩委员会主席中南大学二O一四年五月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的

2、研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：日期：2坠盟年』釜月2王目学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校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，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：罡盘蒸遨导师签名：

3、日期：卫盟年上月盟日日期：塑垡年生月盟万方数据中南大学硕士学位论文摘要生物质及其半焦掺混热分析摘要：将生物质和其热解产物半焦进行掺混将带来燃烧特性的改变，研究这种掺混对燃烧特性的影响对提升生物质热转化利用技术具有重要的科学意义和实际意义。为探讨生物质和半焦的掺混对燃烧特性的影响，本文选取木质生物质及木质半焦产品木炭为研究对象，制备了五个试样：木质，木炭，木质：木炭=l：4，木质：木炭=1：1，木质：木炭=4：1。为探讨掺混对热解和燃烧特征参数的影响，本文利用热天平分别测定了各试样在氮气和空气气氛下的失重数据；根据失重数据求得了挥发分初析温度、最大反应温度、终止反应温度、最大失重

4、速率；考察了氮气下木质和木炭的挥发分释放特性指数；并讨论了混合组分间的协同作用等。结果表明：掺混对以上特性都有显著影响：氮气气氛下，木炭的最大反应温度、终止析出温度均远大于木质；木质的挥发分释放特性指数比木炭的大一个数量级；三个混合样品的最大反应温度基本等于木质的，而终止反应温度基本等于木炭的；随着木炭含量的增加，挥发分初析温度递增，最大失重速率递减；混合物组分问存在相互抑制的协同作用。空气气氛下，随着木炭含量的增加，挥发分初析温度、终止反应温度均递增，最大失重速率递减；混合物组分问存在相互促进的协同作用。为揭示掺混比例与反应动力学之问的关系和获取任意掺混比试样的失重速率，本文

5、在失重数据的基础上利用均相和缩核模型进行了动力学分析，采用混合燃料失重速率模型求取了三个混合燃料的失重速率，并与实验值进行对比。结果表明：两种气氛下，对木炭和木炭含量最高的掺混样，均相模型拟合相关系数高于缩核模型，但其它三个试样的相反；氮气气氛下，随着木炭含量增加，两种模型的拟合区间由低温向高温过渡，表明主要反应区间由低温段转移至高温段；空气气氛下，木炭和木炭含量最高的掺混样拟合区间为高温段，表明主要反应区间集中在高温段，其它三个样均需分高温段和低温段拟合，表明主要反应区间分为两个不同的阶段：混合燃料失重速率模型计算结果和实验测得失重速率结果符合较好，表明根据生物质和其半焦的失

6、重数据利用该混合燃料模型可近似计算出任意混合比下的失重速率。万方数据中南大学硕士学位论文摘要为了探究不同掺混比试样的官能团(有机化学反应发生的主要部位)种类和燃料特性之间的关联性，本文利用傅里叶变换红外光谱仪获取了各试样的红外变换光谱图，由图分析得到相应的官能团归属。结果表明，随着木质含量的增加，试样的含氧官能团种类增多。以木质、木炭各反应性特征参数及含氧官能团峰位数作图得，含氧官能团种类较多时，试样反应性较大。研究表明：在本实验条件下，生物质与生物质半焦的掺混对热解和燃烧特征参数有重要影响。氮气气氛下，混合物组分间存在相互抑制作用；空气气氛下，混合物组分间存在相互促进的作用。

7、混合燃料失重速率模型能较好的预测任意掺混比的失重速率。掺混比的改变会导致官能团的改变，进而导致反应性的改变。图20幅，表15个，参考文献67篇关键词：生物质；半焦；掺混；热分析；混燃速率模型；官能团分类号：TK6／662．6万方数据中南大学硕士学位论文ABSTRACTThermalAnalysisonMixturesofBiomassandItsCharAbstract：Mixingbiomassandit’Spyrolysisproduct--semi—charwillchangethec