纤维素热裂解机理试验研究
【英文题名】 Mechanism Study of Cellulose Pyrolysis
【作者中文名】 廖艳芬;
【导师】 岑可法; 骆仲泱; 倪明江;
【学位授予单位】 浙江大学;
【学科专业名称】 工程热物理
【学位年度】 2003
【论文级别】 博士
【关键词】 纤维素; 快速热裂解; 反应动力学; 机理分析; 综合数学模型; 色质联用;
【英文关键词】 cellulose,rapid pyrolysis,reaction kinetics,mechanism,model,GC-MS;
【中文摘要】 生物质能源的开发利用是缓解我国能源和环境压力,建立可持续发展能源系统的有效措施,其中,生物质热裂解技术由于可以将低品位的生物质能转化为高品质的液体燃料或者高附加值的化工原料而受到广泛关注。纤维素作为生物质最主要的组成部分,对其热裂解过程的深入研究将有助于提高我国生物质能源的转化利用水平,促进生物质能源的开发和利用。基于这一目的,本文在对生物质利用意义和热裂解工艺的一般原理和主要特征归纳总结的基础上,首先对国内外代表性的热裂解工艺进行了系统的介绍和比较,并对纤维素热裂解领域的研究进展进行了详细阐述。 为研究纤维素的热裂解特性,掌握其裂解动力学过程,本文首先在热天平装置上开展了纯纤维素的热失重研究,结合金属盐催化条件下的纤维素热裂解过程,以分段分析法对热裂解出现的不同阶段进行了详细分析,从热失重试验中直接获得了纤维素热裂解过程中的连续和竞争反应模式。基于普遍接受的Broido—Shafizadeh动力学模型,分析认为该反应模式对应为活性纤维素的生成以及后续的两消耗活性纤维素的竞争反应,分别生成了挥发份和焦炭产物。金属盐的催化选择性,导致三个主体反应过程在不同反应环境下发展程度不同,体现为表观...
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