10.11975/j.issn.1002-6819.2018.19.031
微藻种类对其热解质量损失规律和产物及动力学的影响
微藻是一种新型的可再生生物质资源,采用快速热解技术,可得到高品质的先进液体燃料和高附加值化学品.该文采用热重-红外联用仪、快速热解-气质联用仪和分布式活化能动力学模型(distribution activation energy model,DAEM)对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii,CDR)、小球藻(Chlorella vulgaris,CRV)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa,MCA)的热解行为开展了研究,系统地对比了3种微藻在化学组成、热解失重规律、动力学、热解产物等方面的差异,并对微藻的热解机理进行了探讨.结果表明:1)3种微藻的热解过程可分为3个阶段,分别为干燥段、快速热解段和炭化阶段,其中铜绿微囊藻失重率最大,达到17.34%/min,且随着升温速率的增加,TG/DTG(thermogravimetry/differential thermogravimetry)曲线往高温一侧移动;2)红外光谱分析结果表明微藻热解主要产物为CH4、CO2、含C=O键的脂肪酸、含N-H键和C-N键的酰胺类化合物,其中莱茵衣藻热解产生的CH4质量分数最高,铜绿微囊藻热解产生的含C=O键化合物质量分数最高;3)铜绿微囊藻的活化能数值最高,随着转化率增加,活化能从100增加到680 kJ/mol;4)Py-GC/MS分析表明小球藻热解产生的含氧化合物质量分数最高,达到30.89%,铜绿微囊藻热解产生的酚类化合物、芳香族碳氢化合物、胺和酰胺类和其他含氮化合物的质量分数最高,分别达到10.41%,13.46%,13.87%和14.27%.本文可为微藻的能源化利用提供科学和基础数据.
热解、动力学、微生物、微藻、热重-红外联用、热解-气质联用
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S216(农业动力、农村能源)
国家自然科学基金51706207;中国博士后科学基金2017M611987;浙江省自然科学基金LQ17E060002;浙江省与中国林科院省院合作林业科技项目2017SY01;浙江省竹资源与高效利用协同创新中心开放基金2017ZZY2-02
2018-10-22(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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