葡萄杆的特性分析和热解研究开题报告

1. 研究目的与意义

目前，我国每年的葡萄种植面积达到39.24万hm，葡萄杆每年冬天前必须修剪，产生了大量葡萄杆没有办法处理，如何合理、清洁、可持续利用葡萄秆资源是当今社会面临的重大问题。

近年来，随着生物质能源开发与利用的发展，生物质热解气化技术的研究和应用日益受到广泛关注。

通过生物质气化技术，将葡萄秆转化为生物质燃气进行小规模发电或者供热，为葡萄秆的高效资源化利用提供一条新的途径。

2. 国内外研究现状分析

国内外有很多学者研究了生物质的热解特性。

putun等人利用热重分析仪，配合气相色谱仪和红外分析仪研究了固定床反应器上棉花稻秆热解固体产物和液体产物，结果表明液体产物可用作液体燃料，固体产物经一定处理后可以达到活性炭的程度，用于吸附过程。

liu等、ren等利用tg-ftir 分别对纤维素、综纤维素和木质素的热解特性进行研究，利用挥发分气体成分的特定官能团的红外特征吸收峰进行鉴定，发现其热解挥发分主要成分为一部分小分子物质如co，co₂，ch₄和h₂o 等，以及一些醛类、酮类、酚类和芳香族有机化合物。

3. 研究的基本内容与计划

（1）理化特性分析：葡萄秆的工业分析、热值测定、元素分析、化学组成分析。

（2）热重分析：通过热重分析仪，对葡萄秆在不同升温速率下的热解特性进行分析。

（3）固定床热裂解炉试验：采用不同升温速率、不同终温，对三种葡萄秆进行热解。（4）热解产物性能分析：①固体产品分析：工业分析、比表面积及孔隙结构；②气体产品分析：采用外标法分析产气一般组分和微量烃类的含量；③液体产品分析：含水率、pH值、元素分析、组成分析。

4. 研究创新点

1. 利用热解气化技术解决了葡萄秆的合理利用问题；

2. 利用实验室自制的固定床热解炉，研究了葡萄秆热解过程中，随着升温速率、热解最终温度的改变，其热解产物固体炭的比表面积和孔结构变化规律。同时，定性、定量地研究了热解产物气体成分的释放规律，并探讨出葡萄秆热解的较佳工艺条件。