农作物秸秆微波热解实验及机理研究
农作物秸秆微波热解实验及机理研究【摘要】:生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,极有可能成为未来可持续能源系统的重要组成部分。热解是生物质热化学转化方式的一种,可以将生物质能转化为
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TK6
【目录】:
- 摘要11-15
- ABSTRACT15-20
- 第1章 绪论20-40
- 1.1 选题依据与背景20-21
- 1.2 生物质常规热解研究21-27
- 1.2.1 热解原理及过程22-23
- 1.2.2 热解工艺23
- 1.2.3 热解影响因素23-27
- 1.2.4 总结及展望27
- 1.3 微波热解研究27-37
- 1.3.1 微波加热原理和特点27-29
- 1.3.2 微波热解研究进展29-36
- 1.3.3 展望36-37
- 1.4 论文的研究思路、研究内容37-38
- 1.4.1 研究思路37
- 1.4.2 研究内容37-38
- 1.5 本章小结38-40
- 第2章 小型微波热解实验装置与实验设计40-52
- 2.1 实验装置40-43
- 2.1.1 微波热解实验系统40-41
- 2.1.2 石英容器及反应装置41-42
- 2.1.3 附加功能42-43
- 2.2 实验原料与仪器43-48
- 2.2.1 实验原料43-47
- 2.2.2 仪器与试剂47-48
- 2.3 实验安排及技术路线48-49
- 2.4 产物分析方法49-51
- 2.4.1 气体产物分析49-50
- 2.4.2 固体焦炭分析50
- 2.4.3 液体产物分析50-51
- 2.5 本章小结51-52
- 第3章 小麦秸秆微波热解的升温及失重特性研究52-74
- 3.1 小麦秸秆失重特性研究52-62
- 3.1.1 微波功率影响52-56
- 3.1.2 物料量影响56-58
- 3.1.3 添加物及比例影响58-62
- 3.2 小麦秸秆升温特性研究62-68
- 3.2.1 纯小麦秸秆升温曲线63-66
- 3.2.2 添加物对升温过程的影响66-68
- 3.3 小麦秸秆微波热重特性分析68-70
- 3.4 添加物对小麦秸秆热重特性的影响70-71
- 3.5 本章小结71-74
- 第4章 小麦秸秆微波热解的产物分布和生成机理研究74-104
- 4.1 微波功率对热解过程的影响74-77
- 4.1.1 热解产物分布75-76
- 4.1.2 产物特性分析76-77
- 4.2 添加物对热解过程的影响77-88
- 4.2.1 热解产物分布77-80
- 4.2.2 产物特性分析80-88
- 4.3 温度对热解过程的影响88-96
- 4.3.1 不同温度下热解特性88-94
- 4.3.2 定温热解后续自由升温94-96
- 4.4 产物形成途径和反应机理初探96-100
- 4.4.1 从组成成分和官能团分析96-97
- 4.4.2 从物质与能量的传递分析97-99
- 4.4.3 从二次裂解反应分析99-100
- 4.4.4 从催化剂和热点效应分析100
- 4.5 系统能量平衡100-101
- 4.6 本章小结101-104
- 第5章 秸秆料包微波热解试验及经济性研究104-128
- 5.1 试验原料104
- 5.1.1 原料来源及制备104
- 5.1.2 原料特性分析104
- 5.2 试验装置和方法104-109
- 5.2.1 试验装置104-108
- 5.2.2 试验步骤108-109
- 5.2.3 产物分析方法109
- 5.3 结果与讨论109-125
- 5.3.1 升温特性分析109-114
- 5.3.2 热重特性分析114-118
- 5.3.3 产物分析118-122
- 5.3.4 微波热解电耗和系统能量平衡122-125
- 5.4 本章小结125-128
- 第6章 秸秆料包微波加热过程的温度分布模拟研究128-146
- 6.1 模拟背景和思路128-131
- 6.1.1 模拟背景128-129
- 6.1.2 模型物料和求解方法129-130
- 6.1.3 模拟思路130-131
- 6.2 微波加热数学模型131-134
- 6.2.1 假设条件131
- 6.2.2 温度场模型131
- 6.2.3 微波热源项模型131-133
- 6.2.4 定解条件133-134
- 6.3 模型的数值求解134-138
- 6.3.1 网格划分135
- 6.3.2 模型参数的确定135-136
- 6.3.3 计算过程和框图136-138
- 6.4 结果和讨论138-144
- 6.4.1 温度分布138-141
- 6.4.2 模型验证141-144
- 6.5 本章小结144-146
- 第7章 全文总结和展望146-150
- 7.1 全文总结146-148
- 7.2 主要创新点148-149
- 7.3 建议和展望149-150
- 参考文献150-160
- 致谢160-162
- 攻读博士学位期间发表的论文162-164
- 学位论文评阅及答辩情况表164-166
- ENGLISH PAPERS166-192
- Paper Ⅰ.Study on the Heat-transfer Properties of Microwave Heating Process for Large-Sized Material166-178
- Paper Ⅱ. Microwave Pyrolysis of Corn Stalk Bale:A Promising Method for Direct Utilization of Large-Sized Biomass and Syngas Production178-192
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