生物质的热裂解及催化分解特性研究

《生物质的热裂解及催化分解特性研究》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、博士学位论文生物质的热裂解及催化分解特性研究作者姓名何峣工程领域电站系统及其控制指导教师马晓茜教授所在学院电力学院论文提交日期2015年9月Investigationonthermo-degradationandcatalyticdecompositioncharacteristicsofbiomassADissertationSubmittedfortheDegreeofDoctorofPhilosophyCandidate：YaoHeSupervisor：Prof.XiaoqianMaSouthChinaUni

2、versityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TK6学校代号：10561学号：201110102022华南理工大学博士学位论文生物质的热裂解及催化分解特性研究作者姓名：何峣指导教师姓名、职称：马晓茜教授申请学位级别：工学博士学科专业名称：电站系统及其控制研究方向：高效低污染燃烧论文提交日期：2015年9月10日论文答辩日期：2015年9月12日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：2015年9月28日答辩委员会成员：主席：赵增立委员：陆继东刘金平马晓茜廖艳芬华南理工大学学位论文原

3、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所取得的研究成果。除了文中特别加臥标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。＾，＾＾日期，在作者签名：呵；ａ。乡年今月日学位论文版权使用授权书巨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，Ｐ；研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存

4、并向国家有关部口或化构送交论文的复印件和电子版，允许学位＾＾论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）１公布学位论文的全；学校可部或部分内容、缩印或其它复制手段保存、汇编学位，可允许采用影印一论文致。。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相本学位论文属于：□保密年解密后适用本授权书。，在材不保密意在校园网上发布，供校内师生和与学校有巧享协议，同的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志化全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。

5、＂＂（请在＾＾＾上相应方框内打Ｖ）＇２，曰期；，．作者签名：＞５ｔ指导教师签名；＾日期；巧、Ｈ／作者联系电话：电子邮箱：联系地址（含邮编）；摘要由于几个世纪以来对如煤、石油、天然气等化石资源的过度开采，人类将面临日益严重的能源短缺问题，而这也成为社会发展所必须克服的阻力。与此同时，人类对可再生能源的开发利用非常有限，特别是分布广泛、储量巨大的生物质能源，因此如何将生物质有效地转化为高品质燃料或高附加值化工制品成为了当今学术界的研究热点。本文以城市固体废弃物中木质纤维生物质组分的热化学转化

6、过程为研究对象，通过对其典型代表物木屑、纸屑及高聚体纤维素的实验研究，分析木质纤维生物质热裂解及催化分解的热化学转化特性；同时选取分子结构简单的二聚体蔗糖作为生物质模化物，通过催化水热分解实验，探究木质纤维生物质热化学转化进程中非均相催化反应的相关反应机理。本文的主要工作及结果可归纳如下：1)首先，采用木屑、纸屑等城市固体废弃物中的典型木质纤维组分，探讨了不同比例N2/CO2气氛对其失重特性的影响。热重分析结果显示，木屑、纸屑及其氯化衍生物在N2/CO2或纯CO2气氛下均表现出两个热裂解失重阶段，CO2浓度变化对第

7、二个失重段的影响较大；反应动力学分析显示，不同CO2浓度下木屑、纸屑及其氯化衍生物的表观反应活化能在第一失重段无明显变化（200-250kJ/mol），而在第二失重段则差异较大（250-500kJ/mol），CO2浓度的增加降低了高温区（>950K）的表观反应活化能；此外，通过Master-plot模型拟合法得到的各热裂解段的表观反应动力学模型表明，生物质热裂解过程主要受级数反应模型和扩散反应模型支配。2)随后，通过添加了一定比例的聚氯乙烯（PVC）粉末模拟城市固体废弃物中氯化有机污染物与木质纤维生物质组分难以分离

8、所导致的混合热裂解情况，分析了PVC与木屑间的相互作用规律。结果显示：PVC的添加提高了木屑的反应活性，使木屑热裂解的残渣剩余量降低。通过叠加原理对热重数据的分析显示，二者混合热裂解进程中存在相互作用。应用Ozawa-Flynn-Wall与Vyazovkin两种动力学分析方法对表观反应活化能的求解结果显示，CO2气氛下，在低温区（<950K）PVC的少量添加