钙成分对纤维素烘焙过程及产物影响研究文献综述

 2022-07-14 06:07

钙成分对纤维素烘焙过程及产物影响研究

摘要:生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源,在未来的能源发展趋势中起着重要的作用。本文综诉了当前生物质能源化利用方式及其研究现状,结合国内外的研究结果,通过生物质烘培技术,分析不同种类、不同浓度钙成分对其烘焙过程及产物的影响。烘培实验中通过元素分析仪、马弗炉、氧弹分析仪、管式炉、热重分析仪等仪器对试样进行分析,进而得出影响生物质材料产物的主要影响因素和一般规律。

关键词:木质纤维素类生物质;烘培;能源特性

引言

生物质通过生物质热解技术,在高温缺氧的环境下可以生成生物质固体炭、液态油和可燃气等,以满足能源产业的需求和发展。但是生物质本身仍有低热值、高水份含量等问题。而生物质烘培作为一种新兴的生物质热预处理技术,能显著改善生物质的能源特性,从而提升生物质燃料的燃烧效率和最终产物的性能。

1研究背景及意义

1.1研究背景

目前全球主要关注两大问题,一个是环境恶化问题,另一个则是能源短缺问题。能源关系到人类生存和发展的方方面面,也是社会进步的前提和基础,作为国之根本而与人们息息相关。随着当前社会的持续快速发展,能源需求的缺口也越发扩大。能源主要分为一次能源和二次能源,而人类所赖以生存和发展的一次能源主要有矿物能源(煤、石油、天然气、核能等),随着人们的不断开采与经济的飞速发展,能源问题日益突出:第一是能源结构上对于矿物能源如石油等的依赖,使得当前国家的发展与其石油储量相挂钩,局部地区的动荡便会发生巨大的油价变化,从而直接影响经济兴衰和社会的稳定性;第二,传统矿物能源的使用会导致温室气体的大量排放,造成酸雨和温室效应等严重的环境问题和全球性的气候温度变化,导致不可估量的危害。从长远意义和战略角度来看,寻求新型清洁的可再生能源已成为当前国家之间最重要的议题,从保护全球环境的角度和提供社会可持续发展所需的能源角度来看,目前针对能源发展所需要解决的问题有两个:①集中提高能源的利用率和尽可能的节约能源的使用;②积极开发有利于改善环境的可再生资源。在太阳能、风能、水能、地热能和生物质能等可再生能源中中,生物质能是其中重要的环节之一,也是唯一可有效存储太阳辐射能的可再生能源[1]

生物质是一种在大自然界广泛存在的物质,它包括了所有的动植物和微生物,以及围绕这些生命物质的代谢活动所形成的许多有机物。而生物质能则是指这些生物质中所蕴含的能量。在各种可再生能源中,生物质是独特的,它是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。经由光合作用生物质利用空气中的二氧化碳和土壤中的水,将吸收的太阳能转换为氧气和碳水化合物生物质所含能量的多少与下列因素有密切的关系:品种、生长周期、繁殖与种植方法、收获方法、抗病抗灾性能、日照的时间与强度、环境的温度与湿度、雨量、土壤等条件。目前地球上已知的生物有25万种之多,因此生物质能的种类也十分丰富,而人们可以利用的生物质大致分为六个大类:①木质素:主要包括木块、木屑、刨花、树枝和根叶等;②农业废弃物:主要是各种农作物秸秆、果核和玉米芯等;③水生植物:主要有各种藻类、水葫芦以及海洋能源植物等;④油料作物:主要包括棉籽、麻籽、甜高粱、木薯和油料果实资源等;⑤有机物加工的废料:包括各类加工厂、屠宰场、酒厂和造纸厂等生产过程中产生的废物,以及各种城市垃圾和城市污水;⑥禽畜粪便:猪、牛、马、家禽等粪便以及人粪便[2]

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