学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
栗壳基生物质炭材料的制备及结构性能演变
作 者: 王光学
导 师: 吴琪琳
学 校: 东华大学
专 业:
关键词: 板栗壳 生物质炭 热裂解 预氧化 炭化
分类号: S664.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 165次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
内容摘要
板栗壳的大量废弃及直接燃烧,己造成了一定程度的环境污染和资源浪费。对板栗壳的资源化利用,具有一定的社会效益、经济效益和环境效益。本论文针对板栗壳自身具有的碳含量及燃烧热值较高的特点,以及内部多孔分层结构,利用预氧化、炭化工艺在有无催化剂两种情况下制备出了具有较高燃烧热值的栗壳基生物质炭材料,并通过多种分析测试方法对板栗壳的热裂解情况及在制备过程中的结构性能演变做了研究。本论文利用热重分析仪和气相色谱-质谱联用仪对板栗壳热裂解行为进行了研究,发现板栗壳热解过程存在三个失重区,随升温速率增加,热解滞后。加入催化剂后,相同升温速率下热解提前,热解区变宽;随裂解温度上升,裂解产物中CO2比重增大,乙酸和左旋葡聚糖的出峰时间提前,呋喃类化学物有较明显下降,催化剂的加入抑制了板栗壳裂解过程中左旋葡聚糖的产生,升高温度后呋喃类化合物增加。本论文利用元素分析仪、红外光谱仪和X-ray衍射仪研究了有无催化剂两种情况下板栗壳在预氧化、炭化过程中各温度阶段的元素组成、基团和晶型演变。随着温度升高,C元素含量逐步增加,碳网结构逐渐增大,催化剂的加入,改变了各阶段的元素组成含量,H、O元素更多地以H20的形式脱除,产物提前形成碳网结构。本论文利用扫描电子显微镜研究了板栗壳在有无催化剂两种情况下预氧化、炭化过程中各温度阶段微观结构的演变。随着温度升高,样品表面孔洞变得萎缩,断面孔隙率增大,网络结构逐渐规整,催化剂的加入,使断面网络结构规整化提前,并使表面出现龟壳现象。本论文进一步研究了有无催化剂两种情况下预氧化、炭化过程中各温度阶段样品的得率及密度变化,并通过氧弹量热仪研究了燃烧热值的变化。样品得率随温度升高明显下降,密度随温度升高呈波浪形变化,预氧化阶段燃烧热值缓慢上升,进入炭化阶段之后,燃烧热值有了大幅增加。在750。C制备出得率为38.17%、燃烧热值为30.75MJ/Kg的生物质炭;催化剂的加入,提高了各阶段的样品得率,燃烧热值也有了进一步提升,在750℃制备出得率为44.31%、燃烧热值为35.48MJ/Kg的生物质炭。
|
全文目录
摘要 5-7 ABSTRACT 7-11 第一章 绪论 11-23 1.1 课题研究背景 11-13 1.2 生物质炭化研究现状 13-19 1.3 板栗壳资源及其利用现状 19-22 1.4 本论文研究目的、意义及内容 22-23 第二章 制备及表征手段 23-31 2.1 实验药品仪器 23-24 2.2 制备过程 24-25 2.3 表征方法 25-31 第三章 板栗壳的原料特征 31-38 3.1 板栗壳的显微结构 31-33 3.2 板栗壳的化学成分 33 3.3 板栗壳的FT-IR研究 33-35 3.4 板栗壳的XRD研究 35-36 3.5 板栗壳的元素组成 36 3.6 板栗壳的密度 36 3.7 板栗壳的燃烧热值 36-37 3.8 结论 37-38 第四章 板栗壳的热裂解行为 38-52 4.1 板栗壳的TG研究 38-42 4.2 板栗壳的GC-MS研究 42-51 4.3 结论 51-52 第五章 不含催化剂的板栗壳预氧化、炭化过程研究 52-67 5.1 元素组成的变化 52-53 5.2 基团的变化 53-56 5.3 XRD研究 56-58 5.4 微观形貌变化 58-62 5.5 各阶段得率 62-63 5.6 各阶段密度 63-64 5.7 各阶段燃烧热值 64-66 5.8 结论 66-67 第六章 含催化剂的板栗壳预氧化、炭化过程研究 67-81 6.1 元素组成的变化 67-68 6.2 基团的变化 68-70 6.3 XRD研究 70-72 6.4 微观形貌变化 72-77 6.5 各阶段得率 77-78 6.6 各阶段密度 78-79 6.7 各阶段燃烧热值 79-80 6.8 结论 80-81 第七章 结论 81-82 参考文献 82-88 攻读硕士期间的研究成果 88-89 致谢 89
|
相似论文
- N-甲基取代吡咯类香料的合成及其卷烟加香应用研究,TQ655
- 生物质炭对红壤水稻土有机碳分解和重金属形态的影响,S153.6
- 预氧化强化生物活性炭滤池除氮效能及机理研究,X703
- 木糖酯类香料的合成及其卷烟加香应用研究,TQ655
- 臭氧预氧化和混凝组合工艺去除饮用水中砷的研究,R123.1
- 自来水厂去除水中微量铁锰防治“黄水”技术研究,TU991.265
- 复合分子筛催化热解生物质制生物油的研究,TE667
- 熔盐热裂解水稻秸秆动力学及试验,X712
- 高锰酸钾复合剂预氧化在三圆式净水装置中的应用研究,TU991.2
- 预氧化处理对热障涂层使用寿命的影响,TG174.4
- 静电纺PAN基ACF制备工艺对其吸附性能的影响,TQ342.742
- 木质素热裂解行为的试验研究,TK6
- 超燃冲压发动机再生冷却技术研究,V235.21
- 三种维生素E酯的合成及其在卷烟中的初步应用研究,TS426
- 杉木高温炭化改性技术的初步研究,TB321
- 关于煤气化焦油裂解实验及无焦油气化技术的研究,TQ546
- 储氢材料用微晶碳结构调制的研究,O613.71
- 超燃冲压发动机冷却通道内碳氢燃料传热及裂解特性研究,TK401
- 航天电连接器金属—玻璃封接工艺设计与材料微观组织的研究,V242
- 改性炭化秸杆处理含磷废水的吸附机理研究,X703
- 烃类分子裂解产物分布规律的数值模拟研究,TQ018
中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 果树园艺 > 坚果类(壳果类) > 栗
© 2012 www.xueweilunwen.com
|