【正文】 同時(shí)我要感謝 陳福欣 老師， 李華靜 老師， 趙偉 老師， 還有在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中給我提供幫助的 張會(huì)寬 師兄， 高永飛師兄 ， 劉源師兄 ， 鄭曉峰師兄， 趙丹丹師姐， 在這里我衷心的感謝 他（她）們 熱心的幫助和關(guān)心，還有幫助我過的同學(xué)，在這里也謝謝他們。 以上熱解條件均為熱解溫度 600℃，熱解時(shí)間 。 29 圖 玉米稈在熱解溫度為 300℃ 下的產(chǎn)物 分析 （ wt.%） 圖 玉米稈在熱解溫度為 400℃ 下的產(chǎn)物 分析 （ wt.%） 30 圖 玉米稈在熱解溫度為 500℃ 下的產(chǎn)物 分析 （ wt.%） 圖 玉米稈在熱解溫度為 600℃ 下的產(chǎn)物 分析 （ wt.%） 31 圖 玉米稈在熱解溫度為 700℃ 下的產(chǎn)物 分析 （ wt.%） 300℃熱解條件下： CO2的 含量相差不大 ； 醇類物質(zhì)只在 ，且 ； 脂類 和烴類 物質(zhì)只在 ； 酸類物質(zhì)在四個(gè)熱解時(shí)間下均為出現(xiàn)； 醛酮類在 ；芳香類在 ； 雜環(huán)類物質(zhì)只在 ，且 ；其他類物質(zhì)含量相差不大 。 700℃熱解條件下： CO酸類物質(zhì)均在 ； 醇類物質(zhì)在 未出現(xiàn)產(chǎn)物， ；脂類 ；醛酮類在 ；芳香類在 ； 烴類物質(zhì)只在 ；雜環(huán)類物質(zhì)在 出現(xiàn)產(chǎn)物。 文獻(xiàn) [21～ 24]指出 ,低溫段肩峰是由半纖維素?zé)岱纸猱a(chǎn)生 ,較高溫度的峰為纖維素?zé)峤夥?,木質(zhì)素?zé)峤猱a(chǎn)生平緩的拖尾峰 ,熱解較慢 ,溫度范圍較大。所以低水分、低灰分、高揮發(fā)分及高半纖維素、纖維素含量與低木質(zhì)素含量的生物質(zhì)最適合作為生物質(zhì)熱解液化的原料。 將葵花稈與 500℃、高純氮?dú)鈿夥障碌纳窀?31煤半焦進(jìn)行 1： 3： 7和 5： 5的摻混，在 PyGC/MS上進(jìn)行熱裂解實(shí)驗(yàn)并對氣產(chǎn)物進(jìn)行分析 ，將摻混后的熱解數(shù)據(jù)與單獨(dú)的半焦與葵花稈熱解數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析 。 實(shí)驗(yàn)采用的熱重分析儀為美國梅特勒 托利多的，對三種生物質(zhì)單獨(dú)進(jìn)行熱解。烷烴熱裂解中的基本反應(yīng)是脫氫反應(yīng)和斷鏈反應(yīng)。試驗(yàn)結(jié)果表明不同生物質(zhì)原料低溫快速熱解產(chǎn)物有明顯差異，玉米芯的低溫快速熱解產(chǎn)物主要有乙酸、 2,3二氫 苯并呋喃和 2甲氧基 4乙烯基苯酚，桉木的產(chǎn)物主要是乙酸、糠醛和 5,6二氫 4羥基 吡喃 2酮。我國生物質(zhì)能利用技術(shù)研究與開發(fā)有必要借鑒發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)，積極尋求國際合作的機(jī)會(huì)，引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)與裝備，爭取國際組織或發(fā)達(dá)國家的援助或資助，建立具有規(guī)模效益的新技術(shù)試驗(yàn)示范工程，加大開發(fā)與應(yīng)用力度，加快我國生物質(zhì)能利用技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。摻入 10%～ 15%的乙醇可使汽油燃燒得更完全，減少 CO2 的排放量。 1997 年，美國將生物質(zhì)能源研究經(jīng)費(fèi)由 億美元增加到 億美元；繼而再追加 億美元，并提出未來十年減免稅收 21 億美元的政策； 20xx 年國會(huì)通過了《生物質(zhì)研發(fā)法案》； 20xx 年提出了《發(fā)展和推進(jìn)生物質(zhì)基產(chǎn)品和生物能源》報(bào)告和《生物質(zhì)技術(shù)路線圖》，成立了“生物質(zhì)項(xiàng)目辦公室”和生物質(zhì)技術(shù)咨詢委員會(huì)。 生物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化技術(shù)是指農(nóng)林廢棄物通過微生物的生物化學(xué)作用生成高品位氣體燃料或液體燃料的過程。 將生物質(zhì)轉(zhuǎn)換成更有價(jià)值或更方便的產(chǎn)品，其基本熱化學(xué)過程是高溫分解，可分為氣化、熱解和直接液化。 黃光許 等 [11]用氫氧化鈉處理農(nóng)作物秸稈制備粘結(jié)劑等進(jìn)行了研究，通過水解脫 除 木質(zhì)素，使纖維素和半纖維部分分解產(chǎn)生粘性物質(zhì)制備型煤。纖維素屬于大分子多糖，是由 β 1,4 葡萄糖苷鍵連接而成的直連聚合物，鏈兩端組成不同，一個(gè)是還原端，一個(gè)是非還原端，可以簡單的表示為 (C6H10O5)n， n 為聚合度，纖維素經(jīng)水解可以發(fā)生： (C6H10O5)n +nH2O=n C6H12O6 半纖維素是由不同的多聚糖構(gòu)成 的混合物，這些多聚糖由不同的單糖聚合而成，聚合度低，無晶體結(jié)構(gòu)，易溶于水 ,所含糖單元數(shù)在 60～ 200，在 100℃左右就可以在烯酸里產(chǎn)生水解。 生物質(zhì)綜合利用方面主要包括以下三個(gè)方面： （ 1）秸稈被用作肥料技術(shù)主要包括 秸稈直接施 還于田地，堆肥等技術(shù)。 生物質(zhì)秸稈的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為 含碳量少，在生物質(zhì)燃料中含有碳的百分比一般在38%～ 50%之間，特別是固定碳的含量明顯比煤的要少，因此生物燃 料的燃燒放熱量比較低，易燃燒 ， 需要燃燒大量的生物質(zhì)才能達(dá)到很高的熱量 。在各種可再生能源中，生物質(zhì)是獨(dú)特的，它是貯存的太陽能，更是一種唯一可再生的炭源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，它的生成過程如下 [5]： 6C02+12H20 C6H1206+6H20+202 從長遠(yuǎn)看，液體燃料短缺將是未來困擾人類發(fā)展的重大問題之一。狹義 的 概念：生物質(zhì)主要是指農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)過程中除糧食、果實(shí)以外的秸稈、樹木等木質(zhì)纖維素、 農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè) 的 下腳料、農(nóng)林廢棄物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質(zhì) 。 在轟轟烈烈的可再生能源發(fā)展浪潮中，生物質(zhì)能源的利用將成為應(yīng)用最廣泛的可再生能源技術(shù)。 本文主要 研究生物質(zhì)快速熱解 過程中的各工況參 數(shù)對生物油 的影響 ，以 熱解產(chǎn)物種類和含量 作為 指標(biāo) 探究 生物油的性質(zhì) 。因此，開發(fā)和尋 求一種 新的 、清潔、環(huán)保的可持續(xù) 能源已經(jīng)成為人類社會(huì)要解決的重大問題之一 。s energy mainly from fossil fuels, including coal, oil, natural gas. Although the application of fossil energy to promote social development, but its excessive use has caused increasingly serious environmental problems. Therefore, the development and the search for a new, clean, environmentally sustainable energy has bee a human society one of the major problems to be solved. Biomass is an important renewable energy ponent is the only storage and transportation, renewable energy, so it will bee the most important type of future alternative energy. China39。 生物質(zhì)能源 生物質(zhì)是指自然界中各種綠色植物利用大氣、水、土地等通過 光合作用 而產(chǎn)生的各種有機(jī)物體，能夠儲(chǔ)存在植物體內(nèi)的自然資源。其中葵花桿是一種常見的農(nóng)作物秸稈，它主要種植在我國北方和西南方，每年產(chǎn)量非常大，它的莖稈直而粗厚，富含有大量纖維素， 半纖維素，木質(zhì)素，所以商業(yè)價(jià)值很高。 生物質(zhì)的 S 和 N 含量低，燃燒過程中生成的 SOX、 NOX 較少，且燃燒時(shí)生成 CO2與它在生長時(shí)需要的 CO2 量相當(dāng)，使燃燒時(shí) CO2 近似于零排放 [6,7 ]。纖維碳水化合物中的糖類與木質(zhì)素結(jié)構(gòu)單元形成化學(xué)鍵，木質(zhì) 素聚合物通過酯鍵和芳基醚鍵與纖維連接。 生物質(zhì)秸稈除了上述利用外也有人在研究生生物質(zhì)水解產(chǎn)物的利用。最適宜的酸處理?xiàng)l件為催化劑濃度4． 8％，反應(yīng)溫度 120℃ ，反應(yīng)時(shí)間 4h，固液比 l： 25。直接燃燒所產(chǎn)生的熱和（或）蒸汽可用于發(fā)電，或向需要熱量的地方供熱，如各種規(guī)模的工業(yè)過程、空間加熱、煮飯和城市的家庭供暖等?？焖贌峤馐遣捎弥械确磻?yīng)溫度（ 400～ 550℃） ，較短的停留時(shí)間（ 1s 以內(nèi)），在無氧條件下高速升溫對生物質(zhì)原料進(jìn)行快速熱解。酯化是指將植物油與甲醇或乙醇在催化劑和 230～ 250℃溫度下進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成生物柴油，并獲得副產(chǎn)品 —— 甘油。 燃料乙醇是近年來最受關(guān)注的石油替代燃料之一。我國政府及有關(guān)部門對生物質(zhì)能利用極為重視，已連續(xù)四個(gè)“五年計(jì)劃”將生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與應(yīng)用列為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，開展了生物質(zhì)能新技術(shù)的研究與開發(fā)，如生物質(zhì)壓塊成型、氣化與氣化發(fā)電、大中型沼氣工程、生物質(zhì)液體燃料等，取得了多項(xiàng)優(yōu)秀成果。 生物質(zhì)熱解 可以 分為三個(gè)階段 ： (1)熱解的初始階段，首先析出游離水以及內(nèi)在水，隨后發(fā)生脫水和解 聚反應(yīng)，從而生成 H CO、 CH4 和 CO2 等氣體； (2)熱解的主要階段，分子間及分子內(nèi)的羥基易脫落形成水，同時(shí) CC 鍵、糖苷鍵、 CO(C)、甲氧基 (OCH3)、 9 羰基 (C＝ O)和羧基 (COOH)等基團(tuán)發(fā)生斷裂和重整反應(yīng)，形成 H CO、 CH CO2 和醇、酸、醛、酚類等物質(zhì)； (2)炭化階段， CH 鍵和 CO 鍵進(jìn)一步斷裂以及芳香化，析出 HCO、 CH4 和 CO2 等氣體 [18]。 OH+RH R+H2O R+O2 RO2 RO2 RHCO+OH RHCO+R RCO+RH RCO R+CO+H2O 烷經(jīng)過這些過程一步一步地縮短碳原子鏈，最后都變成甲烷。 其它試劑見表 。 3） 質(zhì)譜 條件 離子源 : 230 C 最大值 250 C； MS 四極桿 ： : 150 C 最大值 200 C 。 三種生物質(zhì)的揮發(fā)分相差不是很大，半焦的揮發(fā)分最低。 由于 生物質(zhì)的整個(gè)熱解過程是由各組分的熱解過程的疊加組成 , 而各種組分對溫度變化的反應(yīng)程度是不一樣的 。 400℃熱解條件下： CO醇類的 含量隨著熱解時(shí)間的增加先升高后降低，在 時(shí)候達(dá)到最大值； 酸類、醛酮類 在 出現(xiàn)最小值 ； 芳香類在 22 值； 剩下四種物質(zhì)含量普遍都不是很大。 500℃熱解條件下： CO2在 候含量相對較??； 脂 類和酸類 物質(zhì)在 出現(xiàn)最大值； 醛酮類在 ；芳香類在 ； 烴類在 ； 醇類在 ；雜環(huán)類只在 。 32 1） 半焦的熱解 對 500℃的半焦進(jìn)行熱解分析，控制熱解溫度為 600℃，熱解時(shí)間分別為 和，熱解基本不出峰。 （ 3） 玉米 稈 最佳反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度為 500℃ ，反應(yīng)時(shí)間為 。 36 參考文獻(xiàn) [1]陰秀麗 ,張偉銘 ,吳創(chuàng)之 .建立我國生物質(zhì)能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) .新能源 .(1):36 一 38 [2]孫立 .新能源技術(shù)發(fā)展與展望（三） [J].山東能源 ,1997:38～ 44 [3]李鵬 ,孫可偉 ,柴希娟 .秸稈的綜合利用 [J]. 中國資源綜合利用 ,20xx,24(1):23 [4]萬仁新 .生物質(zhì)能工程 .北京 :中國農(nóng)業(yè)出版社 ,1995:l～ 10 [5] [6] GHETTI P, RICCA L, ANGELINI L. 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