基于補(bǔ)氫/脫氧的玉米秸稈催化熱解制油和油品提質(zhì)研究
發(fā)布時(shí)間：2025-04-23 06:07
生物質(zhì)能的推廣利用有助于緩解日益嚴(yán)重的能源與環(huán)境問題,在眾多的生物質(zhì)能源化開發(fā)途徑中,催化快速熱解(catalytic fast pyrolysis,CFP)制油技術(shù)具備良好的前景。但是,CFP所得生物油存在缺氫多氧的顯著問題,需要開展針對(duì)性改善研究。本論文從生物質(zhì)原料、HZSM-5催化劑、熱解反應(yīng)器和工藝、初級(jí)生物油等多方面對(duì)CFP制油技術(shù)進(jìn)行全面系統(tǒng)的優(yōu)化研究,提高生物油中烴類相對(duì)含量,降低含氧量。在原料方面創(chuàng)新性地開展了玉米秸稈和多氫原料高密度聚乙烯(high-density polyethylene,HDPE)催化共熱解的研究,提高了烴類在產(chǎn)物中的相對(duì)含量,為從生物質(zhì)原料源頭補(bǔ)氫建立了理論基礎(chǔ)。玉米秸稈和HDPE在催化共熱解過程中存在顯著的協(xié)同作用,會(huì)促進(jìn)烴類生成。當(dāng)熱解溫度為750℃時(shí),可冷凝揮發(fā)性有機(jī)產(chǎn)物產(chǎn)率達(dá)到最大。當(dāng)玉米秸稈/HDPE質(zhì)量比大于1.0時(shí),產(chǎn)物中芳香烴相對(duì)含量變化不明顯;當(dāng)玉米秸稈/HDPE質(zhì)量比小于1.0時(shí),芳香烴相對(duì)含量隨著玉米秸稈/HDPE質(zhì)量比的減小而穩(wěn)步增加。在催化劑方面提出了 HZSM-5分子篩抗結(jié)焦改性調(diào)控的新方法。首先利用水熱處理對(duì)HZSM-...
【文章頁數(shù)】：118 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 生物質(zhì)能源化開發(fā)與利用途徑
1.2.2 生物質(zhì)快速熱解制油技術(shù)
1.2.3 生物質(zhì)快速熱解反應(yīng)機(jī)理
1.2.4 生物質(zhì)熱解制油反應(yīng)器
1.2.5 生物油品質(zhì)提升研究
1.3 生物質(zhì)催化熱解制油和油品提質(zhì)方法中存在的問題
1.4 課題的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
1.4.1 課題研究目標(biāo)
1.4.2 課題研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第二章 玉米秸稈和多氫原料催化共熱解研究
2.1 引言
2.2 試驗(yàn)部分
2.2.1 試驗(yàn)原料
2.2.2 Py-GC/MS試驗(yàn)
2.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 HDPE單獨(dú)催化熱解
2.3.2 玉米秸稈和HDPE催化共熱解
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 HZSM-5催化劑脫氧效果優(yōu)化研究
3.1 引言
3.2 HZSM-5催化劑水熱處理研究
3.2.1 水熱氛圍對(duì)HZSM-5催化劑的可能影響
3.2.2 試驗(yàn)部分
3.2.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3 HZSM-5催化劑抗結(jié)焦研究
3.3.1 HZSM-5催化劑結(jié)焦機(jī)理和特性
3.3.2 試驗(yàn)部分
3.3.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 玉米秸稈微波輔助加熱催化熱解制油試驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 玉米秸稈MACFP雙級(jí)熱解制油試驗(yàn)研究
4.2.1 試驗(yàn)部分
4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3 抗結(jié)焦HZSM-5催化劑在MACFP雙級(jí)熱解制油技術(shù)中的運(yùn)用研究
4.3.1 試驗(yàn)部分
4.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 生物油品質(zhì)提升研究
5.1 引言
5.2 基于組分分離的生物油品質(zhì)提升研究
5.2.1 生物油乙醚萃取分離研究
5.2.2 ES微波加熱催化酯化提質(zhì)研究
5.3 基于進(jìn)一步脫氧加氫的生物油精煉初步研究
5.3.1 非催化熱解所得生物油的制備與化學(xué)組成
5.3.2 生物油鏈?zhǔn)窖趸呋撗踉囼?yàn)研究
5.3.3 脫氧生物油電催化溫和加氫試驗(yàn)研究
5.3.4 加氫生物油分子篩催化熱解制取芳香烴和烯烴試驗(yàn)研究
5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 玉米秸稈催化熱解制油和油品提質(zhì)預(yù)測(cè)模型
6.1 引言
6.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本理論簡介
6.2.1 人工神經(jīng)元模型結(jié)構(gòu)
6.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
6.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練方法
6.2.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)
6.3 支持向量機(jī)基本理論簡介
6.3.1 支持向量機(jī)回歸問題
6.3.2 支持向量機(jī)回歸模型
6.4 玉米秸稈催化熱解制油L-MBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型
6.4.1 L-MBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型輸入和輸出變量的選取及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定
6.4.2 L-MBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練樣本與訓(xùn)練結(jié)果
6.4.3 L-MBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型檢驗(yàn)樣本結(jié)果分析
6.5 生物油品質(zhì)提升支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型
6.5.1 支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練樣本與訓(xùn)練結(jié)果
6.5.2 支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型檢驗(yàn)樣本結(jié)果分析
6.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 主要研究結(jié)論
7.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 研究展望
致謝
學(xué)術(shù)論文及成果
本文編號(hào)：4041339
【文章頁數(shù)】：118 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 生物質(zhì)能源化開發(fā)與利用途徑
1.2.2 生物質(zhì)快速熱解制油技術(shù)
1.2.3 生物質(zhì)快速熱解反應(yīng)機(jī)理
1.2.4 生物質(zhì)熱解制油反應(yīng)器
1.2.5 生物油品質(zhì)提升研究
1.3 生物質(zhì)催化熱解制油和油品提質(zhì)方法中存在的問題
1.4 課題的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
1.4.1 課題研究目標(biāo)
1.4.2 課題研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第二章 玉米秸稈和多氫原料催化共熱解研究
2.1 引言
2.2 試驗(yàn)部分
2.2.1 試驗(yàn)原料
2.2.2 Py-GC/MS試驗(yàn)
2.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 HDPE單獨(dú)催化熱解
2.3.2 玉米秸稈和HDPE催化共熱解
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 HZSM-5催化劑脫氧效果優(yōu)化研究
3.1 引言
3.2 HZSM-5催化劑水熱處理研究
3.2.1 水熱氛圍對(duì)HZSM-5催化劑的可能影響
3.2.2 試驗(yàn)部分
3.2.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3 HZSM-5催化劑抗結(jié)焦研究
3.3.1 HZSM-5催化劑結(jié)焦機(jī)理和特性
3.3.2 試驗(yàn)部分
3.3.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 玉米秸稈微波輔助加熱催化熱解制油試驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 玉米秸稈MACFP雙級(jí)熱解制油試驗(yàn)研究
4.2.1 試驗(yàn)部分
4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3 抗結(jié)焦HZSM-5催化劑在MACFP雙級(jí)熱解制油技術(shù)中的運(yùn)用研究
4.3.1 試驗(yàn)部分
4.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 生物油品質(zhì)提升研究
5.1 引言
5.2 基于組分分離的生物油品質(zhì)提升研究
5.2.1 生物油乙醚萃取分離研究
5.2.2 ES微波加熱催化酯化提質(zhì)研究
5.3 基于進(jìn)一步脫氧加氫的生物油精煉初步研究
5.3.1 非催化熱解所得生物油的制備與化學(xué)組成
5.3.2 生物油鏈?zhǔn)窖趸呋撗踉囼?yàn)研究
5.3.3 脫氧生物油電催化溫和加氫試驗(yàn)研究
5.3.4 加氫生物油分子篩催化熱解制取芳香烴和烯烴試驗(yàn)研究
5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 玉米秸稈催化熱解制油和油品提質(zhì)預(yù)測(cè)模型
6.1 引言
6.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本理論簡介
6.2.1 人工神經(jīng)元模型結(jié)構(gòu)
6.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
6.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練方法
6.2.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)
6.3 支持向量機(jī)基本理論簡介
6.3.1 支持向量機(jī)回歸問題
6.3.2 支持向量機(jī)回歸模型
6.4 玉米秸稈催化熱解制油L-MBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型
6.4.1 L-MBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型輸入和輸出變量的選取及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定
6.4.2 L-MBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練樣本與訓(xùn)練結(jié)果
6.4.3 L-MBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型檢驗(yàn)樣本結(jié)果分析
6.5 生物油品質(zhì)提升支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型
6.5.1 支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練樣本與訓(xùn)練結(jié)果
6.5.2 支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型檢驗(yàn)樣本結(jié)果分析
6.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 主要研究結(jié)論
7.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 研究展望
致謝
學(xué)術(shù)論文及成果
本文編號(hào)：4041339
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