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毛竹材的热解及液化特性研究

作　者: 徐明
导　师: 傅深渊
学　校: 浙江林学院
专　业: 木材科学与技术
关键词: 竹材热解液化
分类号: S781
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 173次
引　用: 3次
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内容摘要

本研究综述了几类(非)木质植物原料热解及液化的研究进展,在此基础上以小同竹龄毛竹材为样品,对其在不同升温速率下进行热分析,并计算了各个表观活化能,结果表明:不同竹龄毛竹材的热解特性有一定的差异,这主要是毛竹材质生成过程中化学成分的变化引起的,且随着竹龄的增加,表观活化能也相应增大。为便于分析还应用各种现代化的仪器,研究了毛竹材的微观构造及小同竹龄毛竹材的化学特性差异。研究了在不同添加剂和小同浓度苯酚条件下的竹材热解特性.建立了在氯化钾条件下的热解动力学模型并计算了动力学参数,结果表明:纯竹粉样品在700℃终温时的失重主要可分为4个阶段,在每个阶段,各种添加剂对竹材的失重率和吸放热的影响都不尽相同。最后从实验结果分析了各种添加剂在竹材热解实际应用中的作用;在2砷℃以内,除酚竹比为2:1外,随着酚竹比的提高,样品的失重率也相应提高,酚1寸比为1:2时对样品热解的吸放热影响最为显著,在250～400℃这一阶段,除酚竹比为2:1外,样晶的失重率随着酚竹比的提高则相应降低.600℃以上时,酚竹比对竹材热解性能的影响不人:随着升温速率的增加,无论是纯毛竹材还是添加氯化钾后的毛竹材其热解后的最终焦碳含量部增加了,且氯化钾的加入有利于热解活化能的降低。毛竹材热解反应的活化能呈一定的规律性,主失重的后阶段的数值比前阶段的明显小,在氯化钾催化条件下,则刚好相反。指前因子则无明显变化规律。在竹材热解产物分析方向,运用傅立叶红外光谱仪分析比较了不同热解终温下毛竹材热解产物的红外光谱。在竹材液化研究方向,对影响竹材液化性能的因素及竹材液化后产物的应用做了总结,结果表明:竹材在苯酚液中的液化受催化剂种类、添加量、液化温度、酚竹比以及其它因素的影响,其最佳液化条件为:5%添加量的HCl或BF3作为催化剂,液化温度115℃,酚竹比2:1～1:1。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
1 前言  9-16
  1.1 竹资源状况  9-10
  1.2 竹材的工业化利用  10
  1.3 植物原料热解及液化国内外研究现状  10-16
    1.3 1 木材热解及液化研究进展  10-11
    1.3.2 非木材植物原料热解及液化研究进展  11-15
    1.3.3 几种有代表性的快速热解工艺及装置  15
    1.3.4 问题与展望  15-16
2 毛竹材的微观构造及不同竹龄毛竹材的化学特性差异  16-22
  2.1 材料与设备  16
  2.2 实验方法  16-17
  2.3 毛竹材的微观构造及不同竹龄毛竹材的化学特性差异  17-21
    2.3.1 不同竹龄毛竹材x 射线衍射分析  17
    2.3.2 不同竹龄毛竹材的红外图谱分析  17-20
    2.3.3 毛竹材微观(解剖)构造分析  20-21
  2.4 本章小节  21-22
3 毛竹材热解特性及动力学研究  22-44
  3.1 不同竹龄毛竹材热解特性研究  22-28
    3.1.1 材料与设备  22
    3.1.2 实验方法  22
    3.1.3 热重法的原理及影响因素  22-23
    3.1.4 毛竹材热解过程所需热量的计算公式  23
    3.1.5 不同竹龄毛竹材的热解特性分析  23-27
    3.1.6 n级反应法求不同竹龄毛竹材的表观活化能  27-28
    3.1.7 结论  28
  3.2 基于不同添加剂条件下的竹材热解特性研究  28-32
    3.2.1 材料与设备  28
    3.2.2 实验方法  28-29
    3.2.3 纯竹粉的热解特性  29
    3.2.4 不同添加剂条件下毛竹粉的热解特性分析  29-32
    3.2.5 结论  32
  3.3 氯化钾催化毛竹材热裂解动力学研究  32-39
    3.3.1 材料与设备  33
    3.3.2 试验方法  33
    3.3.3 氯化钾催化毛竹材热裂解动力学分析  33-39
    3.3.4 结论  39
  3.4 不同浓度苯酚条件下毛竹材的热解特性研究  39-44
    3.4.1 材料与设备  39-40
    3.4.2 实验方法  40
    3.4.3 不同浓度苯酚条件下毛竹材的热解特性分析  40-43
    3.4.4 结论  43-44
4 不同热解终温下毛竹材热解产物的红外光谱分析比较  44-47
  4.1 材料与设备  44
  4.2 试验方法  44-45
    4.2.1 试样制取  44
    4.2.2 竹材热解  44
    4.2.3 红外光谱测试  44-45
  4.3 不同热解终温下毛竹材热解产物的红外光谱分析比较  45-46
  4.4 结论  46-47
5 毛竹材液化性能研究及液化产物的应用  47-54
  5.1 在苯酚介质中不同催化剂对毛竹材的液化性能的影响  47-49
    5.1.1 材料及方法  47
    5.1.2 实验方法  47
    5.1.3 竹材液化的机理  47-48
    5.1.4 不同催化剂对竹材液化效果的影响  48-49
  5.2 盐酸催化下不同液化条件对毛竹材液化效果的影响  49-51
    5.2.1 竹比对毛竹材液化效果的影响  49
    5.2.2 液化温度对竹材液化效果的影响  49-50
    5.2.3 催化剂量对液化效果的影响  50
    5.2.4 其他影响因数  50-51
  5.3 竹材液化和木材液化效果比较  51
  5.4 竹材液化产物的应用  51-52
  5.5 本章小节  52-54
6 结论  54-56
参考文献  56-61
个人简介  61-62
致谢  62

毛竹材的热解及液化特性研究

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