热化学预处理玉米秸秆厌氧发酵产气特性的研究
热化学预处理玉米秸秆厌氧发酵产气特性的研究【摘要】:厌氧消化产沼气是秸秆能源转化有效技术之一,由于秸秆结构的特殊性所导致的难降解问题,一直是秸秆能源化利用的难题。以秸秆预处理方式的
【学位授予单位】:山东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S216.4
【目录】:
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 第一章 绪论9-18
- 1.1 研究背景9-10
- 1.2 玉米秸秆的成分及其特征10-11
- 1.2.1 纤维素的结构特征10
- 1.2.2 半纤维素的结构特征10-11
- 1.2.3 木质素的结构特征11
- 1.3 玉米秸秆厌氧消化产沼气技术11-13
- 1.3.1 玉米秸秆厌氧消化产沼气的步骤与机理11-12
- 1.3.2 玉米秸秆厌氧消化产沼气的限制因素12-13
- 1.4 玉米秸秆的预处理方式13-16
- 1.5 课题研究内容、目的及意义16-18
- 1.5.1 课题研究内容16
- 1.5.2 课题研究的目的与意义16-18
- 第二章 热化学预处理玉米秸秆及其对结构影响18-31
- 2.1 热解反应器介绍18-19
- 2.2 流化床热解预处理玉米秸秆19-22
- 2.2.1 热解预处理玉米秸秆原理19
- 2.2.2 流化床反应器构造及其工作原理19-21
- 2.2.3 流化床热解器预处理玉米秸秆方法步骤21-22
- 2.3 热化学预处理对玉米秸秆的影响22-30
- 2.3.1 纤维素、半纤维素及木质素的含量变化22-25
- 2.3.2 扫描式电子显微镜观察玉米秸秆微观结构的变化25-27
- 2.3.3 傅里叶红外光谱仪测定玉米秸秆化学结构的变化27-30
- 2.4 本章小结30-31
- 第三章 热化学预处理玉米秸秆发酵特性试验31-43
- 3.1 试验材料与仪器31-32
- 3.1.1 试验材料31
- 3.1.2 试验仪器31-32
- 3.2 沼气发酵原料的特性分析32-34
- 3.2.1 含水率的测定32
- 3.2.2 挥发性固体含量的测定32
- 3.2.3 总碳含量的测定32-33
- 3.2.4 总氮含量的测定33-34
- 3.3 热化学预处理玉米秸秆发酵试验34-38
- 3.3.1 试验装置及方法34-35
- 3.3.2 试验参数确定35-37
- 3.3.3 试验测试指标及分析方法37-38
- 3.4 试验结果与分析38-42
- 3.4.1 沼气产量38-39
- 3.4.2 沼气成分分析39-40
- 3.4.3 TS与VS去除率40-41
- 3.4.4 pH变化情况41-42
- 3.5 本章小结42-43
- 第四章 热化学预处理与其他预处理方法的对比发酵试验43-50
- 4.1 预处理方法43
- 4.1.1 热化学预处理43
- 4.1.2 碱预处理43
- 4.1.3 堆腐预处理43
- 4.2 试验装置与分析方法43-44
- 4.2.1 试验装置与方法43
- 4.2.2 试验参数确定43-44
- 4.2.3 试验测试指标与分析方法44
- 4.3 试验结果与分析44-49
- 4.3.1 预处理前后原料成分分析44-46
- 4.3.2 产气量分析46-47
- 4.3.3 产气成分分析47-49
- 4.3.4 总固体去除率与挥发性固体去除率49
- 4.4 本章小结49-50
- 第五章 热化学预处理玉米秸秆发酵试验条件的优化50-57
- 5.1 热化学预处理处理温度的优化50-53
- 5.1.1 试验条件及试验测试指标50
- 5.1.2 试验结果50-53
- 5.2 热化学预处理发酵料液固体含量的优化53-56
- 5.2.1 试验条件及试验测试指标53
- 5.2.2 试验结果53-56
- 5.3 本章小结56-57
- 第六章 热化学预处理对沼气发酵效果影响的机理研究57-63
- 6.1 热化学预处理玉米秸秆结构变化规律57-61
- 6.1.1 纤维素、半纤维素及木质素变化规律57-58
- 6.1.2 微观结构变化规律58-59
- 6.1.3 化学结构变化规律59-61
- 6.2 热化学预处理玉米秸秆厌氧发酵产气变化规律61-63
- 第七章 全文总结及下一步工作建议63-66
- 7.1 总结63-64
- 7.2 工作建议64-66
- 在读期间公开发表的论文及参与课题66-67
- 致谢67-68
- 参考文献68-71
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