【正文】 論問題未得到解決，這些問題需要多個(gè)學(xué)科的交叉研究才能解決。 自 20 世紀(jì) 末化石能源漸趨枯竭，溫室氣體導(dǎo)致全球變暖，以及環(huán)境惡化造成的危機(jī)感和緊迫 感，使國際社會(huì)由理性呼吁和國際協(xié)議，發(fā)展到制定國家戰(zhàn)略和采取對(duì)策行動(dòng)。如果把一定粒度和干燥到一定程度的煤，按一定的比例與生物質(zhì)混合，加入少量的固硫劑，壓制成型，就成為生物質(zhì)型煤，這是當(dāng)前生物質(zhì)固化最有市場價(jià)值的技術(shù) 之一。生物質(zhì)主要由纖維素，半纖維素和木質(zhì)素組成。 有效地利用生物質(zhì)能源對(duì)解決環(huán)境和能源短缺問題非常重要。 例如 生物質(zhì) 有 農(nóng)作物 秸稈 、農(nóng)作物廢棄物、 樹木 木材、 木材廢棄物料 和動(dòng)物 代謝物等 。 我國生物質(zhì)資源十分豐富，但是 這種寶貴的 生物質(zhì) 資源 只 是簡單的燃燒利用，沒有進(jìn)行其它工業(yè) 轉(zhuǎn)化 利用，大量生物質(zhì)能源 被 浪費(fèi)，因此利用 生物質(zhì)能源并將其轉(zhuǎn)化成清潔液體燃料 不僅 可以緩解 能源壓力 ， 還可以實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展 。s biomass resources are very rich, but this precious resource biomass burning simply use no other industrial transformation and utilization of a large number of biomass energy is wasted, so the use of biomass energy and convert it into clean liquid fuels can not only relieve energy pressures, but also can achieve prehensive utilization of resources, and promote economic development. This paper is mainly used to investigate and explore the fast pyrolysis of biomass in each of the working parameters of the biooil, pyrolysis products to the type and content as an indicator to explore the nature of biooil. Through the different pyrolysis temperatures and III different pyrolysis time study to CO2 content is low, aldehydes and ketones and aromatic content of merit criteria, get three the optimal biomass pyrolysis pyrolysis conditions. Sunflower stalk: pyrolysis temperature of 600 ℃ , pyrolysis time was . Wheat straw: pyrolysis temperature of 300 ℃ , pyrolysis time . Corn stalk: pyrolysis temperature of 500 ℃ , pyrolysis time was . KEY WORDS ： Sunflower stalks, wheat straw, corn stalks, pyrolysis, biomass IV 目錄 1 前 言 .................................................................... 1 生物質(zhì)資源情況 ...................................................... 1 生物質(zhì)能源 .......................................................... 1 生物質(zhì) ........................................................ 1 生物質(zhì)能源概念及其特點(diǎn) ........................................ 2 生物質(zhì)秸稈特點(diǎn)和加工利用 ...................................... 3 生物質(zhì)能源開發(fā)利用的技術(shù)與現(xiàn)狀 ...................................... 5 生物質(zhì)能源開發(fā)利用技術(shù) ........................................ 5 國外生物質(zhì)能源開發(fā)利用技術(shù)與現(xiàn)狀 .............................. 6 我國生物質(zhì)能源開發(fā)利用技術(shù)與現(xiàn)狀 .............................. 7 生物質(zhì)熱解研究 ...................................................... 8 生物質(zhì)熱解 .................................................... 8 生物質(zhì)熱解主要化學(xué)反應(yīng) ........................................ 9 PyGC/MS 熱解流程圖 .......................................... 11 研究內(nèi)容及研究思路 ................................................. 11 技術(shù)路線 ........................................................... 12 2 實(shí)驗(yàn)部分 ................................................................ 13 實(shí)驗(yàn)原料以及處理 ................................................... 13 實(shí)驗(yàn)主要儀器及設(shè)備 ................................................. 13 樣品分析 ........................................................... 14 樣品的工業(yè)分析和元素分析 ..................................... 14 熱重實(shí)驗(yàn) ..................................................... 14 ................................................ 14 實(shí)驗(yàn)條件 ..................................................... 14 實(shí)驗(yàn)方法 ..................................................... 15 數(shù)據(jù)處理 ..................................................... 15 3 結(jié)果與分析 .............................................................. 17 工業(yè)分析與元素分析 ................................................. 17 V 熱 重分析 ........................................................... 17 熱解分析 ........................................................... 18 葵花稈的熱解分析 ............................................. 18 小麥稈的熱解分析 ............................................. 23 玉米稈的熱解分析 ............................................. 28 葵花稈與半焦摻混的熱解分析 ................................... 32 4 結(jié)論 .................................................................... 34 致謝 ...................................................................... 35 參考文獻(xiàn) .................................................................. 36 1 1 前 言 生物質(zhì) 資源情況 能源是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)保障。 能源概念及其特點(diǎn) 生物質(zhì)能源本質(zhì)上是綠色植物通過光合作用轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存下來的太陽能 ，一種以生物質(zhì)為載體的能量 [4]。生物質(zhì)在常壓下用堿液處理時(shí)，堿液中的 OH 破壞木質(zhì)素中的吡喃環(huán)，拆開與木質(zhì)素相瓦纏結(jié)的纖維素和半纖維素，解除了木質(zhì)素與半纖維素的空間立體交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使生物質(zhì)的原始彈性被破壞掉， 脫 除了大部分 木質(zhì)素，分解 了 部分纖維素與半纖維素產(chǎn)生了具有粘結(jié)作用的糖類以及果膠、單寧等物質(zhì) [8]。在此條件下的糖得率為 26． 94％。熱解后生物質(zhì)原料分解，產(chǎn)物經(jīng)冷卻后，得到深棕色生物油。巴西實(shí)施了大規(guī)模的甘蔗制乙醇計(jì)劃，用作汽車燃料，減少了石油進(jìn)口； 20xx 年美國生產(chǎn)了 50 億升玉米乙醇，乙醇消耗相當(dāng)于汽油消耗量的 1%。 Yang 等 [19]對(duì)生物質(zhì)的主要 組成 成分纖維素、半纖維素和木質(zhì)素進(jìn)行了熱重紅外聯(lián)用分析， 考察 了 3 種組分的熱解特性 和氣體產(chǎn)物的 產(chǎn)生情況 ，發(fā)現(xiàn)纖維素主要產(chǎn)生 CO 氣體，半纖維素主要產(chǎn)生 CO2 氣體，而木質(zhì)素主要產(chǎn)生 H2 和 CH4 氣體。 表 生物質(zhì)與半焦 工業(yè)分析和元素分析 （ wt.%） 原料 工業(yè)分析 元素分析 Mad Aad Vad C H N C/H 葵花稈 玉米稈 小麥稈 半焦 表 主要實(shí)驗(yàn)試劑 試劑名稱 規(guī)格 生產(chǎn)廠家 丙酮 分析純 西安化學(xué)試劑廠 1,3,5三叔丁基苯 分析純 西安化學(xué)試劑廠 實(shí)驗(yàn)主要儀器及設(shè)備 表 主要儀器與設(shè)備 設(shè)備名稱 型號(hào) 生產(chǎn)廠家 14 電熱鼓風(fēng)干燥箱 電 子天平 1013 CPA225D 北京科偉永興儀器有限公司 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司 灰分揮發(fā)分測定儀 CTM500 中國礦業(yè)大學(xué)張洪研究所研制 元素分析儀 (ELEMENT) Vario ELⅢ 德國艾樂曼分析系統(tǒng)公司 熱重分析儀 TGA/DSC 1 美國 梅特勒 托利多 氣相色譜分析儀 GC7890A 美國 安捷倫科技有限 公司 質(zhì)譜儀 5975C 美國 安捷倫科技有限 公司 熱解爐 PY2020iS 日本 FRONTIER LAB 微量進(jìn)樣器 10ul 上海安亭微量進(jìn)樣器廠 樣品 分析 元素分析是在德國艾樂曼分析系統(tǒng)公司生產(chǎn)的 VarioELⅢ CHNOS 型元素分析儀中進(jìn)行分析，可以測定樣品中 C、 H、 N 的含量指標(biāo)。 由于生物質(zhì)快速熱解反應(yīng)過程中 , 生物油主要來自揮發(fā)分的裂解 , 揮發(fā)分的含量直接決定著生物油產(chǎn)量的多少 , 而生物質(zhì)中的水分和灰分含量則嚴(yán)重影響著生物油的產(chǎn)量與品質(zhì)。 500℃熱解條件下： CO脂、醛酮、烴類物質(zhì)均在 ；醇類在 ；酸類在 ；芳香類在 ；雜環(huán)類物質(zhì)在 出現(xiàn)產(chǎn)物。之后 調(diào)整 熱解溫度 到 700℃，熱解時(shí)間分別為 和 ，仍然未發(fā)現(xiàn)半焦熱解后的出峰現(xiàn)象。 大學(xué)四年的生活就這樣快要結(jié)束了，至此我也要 感謝我的家人對(duì)我的支持，讓我大學(xué)生活圓滿結(jié)束，在此我感謝我的家人﹗ 由于本人水平有限，文中可能有許多不足，希望各位老師批評(píng)指正。 500℃熱解條件下： CO脂類、烴類物質(zhì)在 ； 醇類、酸類、 醛酮類在 ；芳香類在 ； 雜環(huán)和其他兩類物質(zhì)在在四個(gè)熱解時(shí)間下含量相差不大 。煤熱解溫度段 (350℃～ 650℃ )高于生物質(zhì)熱解溫度段 (200℃～ 550℃ ),熱解固體產(chǎn)物高 ,揮發(fā)分析出速率明顯低于生物質(zhì)。 1） 原料的水分、灰分、揮發(fā)分按照 GB/T212— 20xx 計(jì)算，計(jì)算公式如下： %1001 ?? mmMad ()