笋壳流化床快速热解制取生物油的研究

《笋壳流化床快速热解制取生物油的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、福建农林大学硕士学位论文笋壳流化床快速热解制取生物油的研究姓名：董健申请学位级别：硕士专业：农产品加工及贮藏工程指导教师：陆则坚20090401摘要笋壳(BambooShootShell)作为一种优质的生物质，纤维素、木质素的含量很高，利用笋壳通过流化床快速热解方式制取生物油，具有重要的环境效益、经济效益和社会效益。本文对笋壳进行了热重分析，研究了笋壳流化床快速热解工艺，分析了热解得到的生物油的品质，测试并研究了热解固体产物的吸附性能。1、对毛竹笋壳进行热重分析、红外光谱分析，并进行动力学分析，求取热分解过程的反应活

2、化能及动力学参数。试验结果表明：笋壳的红外吸收光谱图主要由烃基、羰基、碳水化合物及苯环等吸收带组成。笋壳的热解TG曲线分为脱水、预热解、热解(剧烈失重)、炭化(缓慢失重)四个阶段，主反应阶段主要集中在250-一650℃左右。生物质热解的快慢取决于原料粒径和升温速率两个影响因素。用Doyle法求出不同升温速率下笋壳的表现活化能在120"-"160kJ／mol之间，利用动力学补偿效应得出了相应的动力学参数，确定了笋壳热解反应的动力学方程，认为一级反应模型可以对反应机理进行较好的描述。2、以笋壳为原料，石英砂为流化介质，在

3、自行设计的流化床上进行了热裂解试验。研究热解温度、物料尺寸、进料速率、滞留时间、不同添加剂对生物油产率的影响。并探索了效果最好的添加剂进行快速热解的最佳工艺条件。试验结果表明：KN03的效果最好，其最佳工艺条件是温度为460。C、物料尺寸为

4、如果用来做燃油，还需要进行精制。根据红外光谱分析和GC．MS的分析结果，可以看出制取的生物油成分很复杂，其中添加了KN03的笋壳，热解得到的生物油含有的可辨识化合物最多，有38种。生物油中主要含有有机酸类、烃类、苯酚类、苯环类等化合物，含氧量比较高，达到38．5％，不能直接用于燃烧。由于酚类化合物含量比较高，达到60％，可以用来制取胶合剂。4、测定了热解固体产物的物理性质和吸附性能，利用红外光谱分析了热解固体产物所含的官能团，设计了单因素和正交试验，探索吸附污水中的污染物质的最佳工艺参数。试验结果表明：各因素对COD

5、值的去除率影响的主次顺序为吸附时间>固体产物用量>pH值>污水的COD盯：最佳的工艺水平是pH值为6，污水的COD。，值为2307mg／L，固体产物用量为O．69，吸附时间为60rain，吸附效果最好，对污水的COD值的去除率可达39．23％。关键词：笋壳；流化床快速热解；生物油；添加剂IIAbstractAsahigh-qualitybiomass，bambooshootshellhighlycontainscelluloseandlignin．Bio-oilfromfastpyrolysisofbamboosho

6、otshellinthefluidizedbedhasimportantenvironmental，economicandsocialbenefits．ThispaperanalyzedTGofthebambooshootshell，studiedprocessoffastpyrolysisinthefluidizedbed，analyzedthequalityofthebio—oil，measuredandstudiedtheadsorptionpropertiesofsolidproduct．1．Analyzed

7、TGinfraredspectroscopyandkineticanalysisofthemaobambooshootshell，achievedthereactionofthermaldecompositionprocessandkineticparametersofactivationenergy．Theexperimentalresultsshowedthatbambooshellinfraredabsorptionspectramainlyincludedalkyl，carbon-based，carbohyd

8、rateandabsorptionbands，thecompositionofbenzeneandSOon．BambooshellpyrolysisTGcurvewasdividedintofourphases，suchasdehydration，warm—upsolution，pyrolysis(severeweightloss)，carbo