生物質(zhì)的特性分析及其熱裂解產(chǎn)物的研究

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1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文生物質(zhì)的特性分析及其熱裂解產(chǎn)物的研究碩士研究生：黃歷學(xué)號：1121509006導(dǎo)師：劉榮厚教授申請學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科：生態(tài)學(xué)所在單位：農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院答辯日期：2014年12月授予學(xué)位單位：上海交通大學(xué)萬方數(shù)據(jù)DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterRESEARCHONPROPERTIESANDPYROLYSISPRODUCTSOFTYPICALAGRICULTURALBIOMASSCandidate：LiHuangStudentID:1121509006Su

2、pervisor：Prof.RonghouLiuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：EcologyAffiliation：SchoolofAgricultureandBiologyDateofDefence：December,2014Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity萬方數(shù)據(jù)上海交通大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文《生物質(zhì)的特性分析及其熱裂解產(chǎn)物的研究》，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)

3、注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日萬方數(shù)據(jù)上海交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)上海交通大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密?。學(xué)位

4、論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年月日萬方數(shù)據(jù)項目資助公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項——農(nóng)業(yè)生物質(zhì)特性及其共享平臺技術(shù)研究—華東區(qū)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)特性研究（201003063-09）；國家科技支撐計劃——生物質(zhì)熱裂解制取生物燃油成套化設(shè)備研制與千噸級示范”課題（2011BAD22B07）萬方數(shù)據(jù)上海交通大學(xué)碩士論文生物質(zhì)的特性分析及其熱裂解產(chǎn)物的研究摘要隨著石油、煤炭、天然氣等化石燃料的逐漸減少以及化石燃料的使用對人類生存環(huán)境造成的嚴(yán)重污染，以農(nóng)、林生物質(zhì)等可再生資源為原料獲得生物質(zhì)能源已成為一種新的發(fā)展趨勢。掌握生物質(zhì)原料的基礎(chǔ)特性及其對生物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程的影響是生物質(zhì)能源研

5、究的基礎(chǔ)。本研究對不同農(nóng)業(yè)生物質(zhì)樣品進(jìn)行了堆積密度、熱特性、工業(yè)分析、元素分析、熱值和化學(xué)組成的測試與結(jié)果分析；根據(jù)生物質(zhì)特性研究積累的數(shù)據(jù)，運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法開展了基于工業(yè)分析數(shù)據(jù)預(yù)測生物質(zhì)主要元素含量的研究；以生物質(zhì)化學(xué)組成為基礎(chǔ)建立了生物質(zhì)熱裂解產(chǎn)物分布和產(chǎn)率預(yù)測模型；最后，對國內(nèi)外生物質(zhì)熱裂解產(chǎn)物生物油的毒理學(xué)和環(huán)境毒理學(xué)的研究進(jìn)行了綜述，并開展了以探索生物油對水域生態(tài)環(huán)境安全性為目的的生物油環(huán)境毒理學(xué)實驗研究。研究結(jié)果可對生物質(zhì)資源的能源化利用以及轉(zhuǎn)化設(shè)備的設(shè)計和開發(fā)提供基礎(chǔ)理論依據(jù)，也為轉(zhuǎn)化產(chǎn)物尤其是熱裂解轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的環(huán)境安全性研究開辟了道路。采集了上海市、安徽省和江

6、西省的水稻秸稈、油菜秸稈、棉花秸稈和玉米秸稈4種生物質(zhì)共88個樣品，并對其進(jìn)行了特性分析，其中I萬方數(shù)據(jù)上海交通大學(xué)碩士論文物理特性包括堆積密度和熱特性；工業(yè)分析包括水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳；元素分析主要測試C、H、N、S、O及礦物質(zhì)元素P、K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn的含量；化學(xué)組成主要測試?yán)w維素、半纖維素和木質(zhì)素含量。研究結(jié)果表明，經(jīng)烘干、粉碎、過40目篩后的不同品種生物質(zhì)樣品，其堆積密度差異較大，木本科植物秸稈（棉花秸稈）與禾本科植物秸稈（水稻、油菜、玉米秸稈）差別明顯。水稻秸稈、油菜秸稈、棉花秸稈和玉米秸稈的比熱容都較小，均為不良熱導(dǎo)體，為了提高傳熱效率，熱

7、裂解過程中常常用砂子作為熱載體。4種生物質(zhì)中油菜秸稈的含水量最高，達(dá)（6.56%±1.49%），可能與風(fēng)干后的油菜秸稈莖中組織絮狀化易吸附水分有關(guān)；4種生物質(zhì)灰分差異較大，K含量都很高，對生物質(zhì)的燃燒和熱裂解轉(zhuǎn)化影響較大。4種生物質(zhì)O含量較高（大于50%），使得熱裂解轉(zhuǎn)化產(chǎn)物中揮發(fā)物的O含量較高。化學(xué)組成結(jié)果中纖維素含量的范圍分別為27%~59%、20%~42%、21%~41%和23%~53%，半纖維素含量的范圍分別為15%~28%、11%~26%、9%~28%和15%~28%，木質(zhì)素含量的