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滇池蓝藻快速热解液化制取生物油的初步研究

作　者: 郑洋
导　师: 胡智泉；肖波
学　校: 华中科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 水华蓝藻快速热解液化生物油水蒸气气化
分类号: TE667
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

湖泊富营养化及其引起的蓝藻水华暴发是当今世界频繁发生的环境灾害之一。蓝藻水华在水体表面大量堆积,严重影响水体景观,而且其释放的藻毒素损害水质,危及人类健康和生物安全。将湖泊富营养化产生的水华蓝藻进行收集并通过快速热解液化技术转化为燃料生物油,不仅有利于减轻水体营养负荷,防止水质恶化,又可为水华污染物资源化利用提供新途径,产生一定经济效益,促进可持续发展。本文采用实验室自制的固定床反应器作为实验平台,对蓝藻快速热解液化制取生物油的可行性进行了探讨,并提出将生物质快速热解副产物生物质半焦通过水蒸气气化转化为富氢气体,作为生物油深加工精炼的氢源,以此提高生物质转化效率。研究了水华蓝藻快速热解特性,考察了最终热解温度、升温速率、生物质粒径和氮气流量对产物分布和生物油成分的影响。结果表明,合适的最终热解温度、提高升温速率、降低生物质粒径以及适当的氮气流量均有助于提高生物油产量。当最终热解温度为500℃,升温方式为快速热解,粒径小于0.08mm,氮气流量为100mL/min时生物油产量最高,达到了54.97%。对水华蓝藻半焦水蒸气气化特性进行了研究,探讨气化温度、水蒸气流量、半焦粒径和固相停留时间对富氢燃气干气体产量和碳转化率的影响。实验结果发现,较高的气化温度、适宜的水蒸气流量和粒径、较长的固相停留时间有利于水华蓝藻半焦水蒸气气化反应的进行。当气化温度为850℃,水蒸气流量为1.24g/min,粒径为0.45mm-0.9mm,固相停留时间为15min时水华蓝藻的干气体产量和碳转化率达到最大,分别为1.84Nm3/kg和98.82%。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-20
  1.1 生物质能源开发利用的研究意义  8-9
  1.2 藻类污染现状和制取生物油的意义  9-11
  1.3 藻类制取生物油技术的研究进展  11-13
  1.4 生物质热解液化的理论基础  13-19
  1.5 本文研究目的和内容  19-20
2 实验材料及方法  20-30
  2.1 实验原料的来源  20-21
  2.2 实验装置  21-24
  2.3 实验分析仪器  24-25
  2.4 实验方法  25-28
  2.5 本章小结  28-30
3 水华蓝藻快速热解液化实验结果分析  30-48
  3.1 实验原料的物理化学特性  30-35
  3.2 水华蓝藻快速热解特性的研究  35-40
  3.3 正交实验  40-41
  3.4 生物油的分析  41-46
  3.5 本章小结  46-48
4 半焦水蒸气气化实验  48-59
  4.1 半焦气化研究概述  48
  4.2 半焦的物理化学特征  48-49
  4.3 水蒸气气化特性的研究  49-58
  4.4 本章小结  58-59
5 结论和展望  59-62
  5.1 结论  59-60
  5.2 创新点  60
  5.3 展望  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-67
附录攻读硕士学位期间发表论文  67

滇池蓝藻快速热解液化制取生物油的初步研究

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