| 温度对竹材烘焙过程中气固液三相产物组成及特性的影响 |
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| 引用本文： | 张雨,王浚浩,马中青,周涵芝,杨优优,张文标.温度对竹材烘焙过程中气固液三相产物组成及特性的影响[J].农业工程学报,2018,34(18):242-251. |
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| 作者姓名： | 张雨 王浚浩 马中青 周涵芝 杨优优 张文标 |
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| 作者单位： | 浙江农林大学工程学院浙江省竹资源与高效利用协同创新中心;浙江农林大学农业与食品科学学院 |
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| 基金项目： | 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). |
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| 摘 要： | 烘焙预处理可有效降低生物质原料的含水率和O/C比、提高能量密度、可磨性和疏水性,进而减少热解油中水分和含氧化合物的含量,改善生物油的稳定性和品质。该文采用程序控温管式炉、热重-红外联用仪(TGA-FTIR)和快速热解-气质联用仪(PY-GC/MS)等开展生物质烘焙试验研究,研究烘焙温度(210、240、270和300℃)对毛竹烘焙过程中气、固、液三相产物的特性影响。试验结果表明:(1)烘焙固体产物:随烘焙温度升高,固体产物中固定碳和C元素含量显著增加,使得原料的热值从18.85 MJ/kg增加至23.12 MJ/kg,能量密度增加;O元素含量显著减少,使得O/C比值从0.74降低至0.42。(2)烘焙气体产物:烘焙气体成分主要为H_2O、CO_2、CO和CH_4组成,其中CO_2含量最高,其次为H_2O、CH_4和CO,所有气体产物含量随烘焙温度的升高而逐渐增加。(3)烘焙液体产物:烘焙液体产物主要由酸类、酮类、呋喃类、酚类以及醛类等有机物构成,其中酸类、酚类和呋喃类相对含量较高,最高可达20.34%、22.05%和31.42%,酮类、醛类含量相对较少,分别占10.43%与8.26%,随烘焙温度升高,酸类含量先增加后减少,呋喃类、酚类、酮类含量逐渐增加,醛类含量变化规律不显著。(4)基于对烘焙气、固、液体产物分析可知,竹材中的氧元素主要以H_2O、CO_2、CO和有机酸等形式脱除,烘焙预处理能有效提高竹材能量密度,去除水分与含氧化合物,提高烘焙固体产物的利用价值。研究结果可为竹材能源化利用提供参考。
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| 关 键 词： | 烘焙 温度 竹材 生物油 热重红外联用 热解气质联用 |
| 收稿时间： | 2018/5/29 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/8/1 0:00:00 |
Effects of torrefaction temperature on composition and characteristics of gas-solid-liquid three-phase products in bamboo torrefaction process |
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| Zhang Yu,Wang Junhao,Ma Zhongqing,Zhou Hanzhi,Yang Youyou and Zhang Wenbiao.Effects of torrefaction temperature on composition and characteristics of gas-solid-liquid three-phase products in bamboo torrefaction process[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2018,34(18):242-251. |
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| Authors: | Zhang Yu Wang Junhao Ma Zhongqing Zhou Hanzhi Yang Youyou and Zhang Wenbiao |
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| Institution: | 1.School of Engineering, Zhejiang Provincial Collaborative Innovation Center for Bamboo Resources and High-Efficiency Utilization, Zhejiang A & F University, Lin''an, 311300, China;,1.School of Engineering, Zhejiang Provincial Collaborative Innovation Center for Bamboo Resources and High-Efficiency Utilization, Zhejiang A & F University, Lin''an, 311300, China;,1.School of Engineering, Zhejiang Provincial Collaborative Innovation Center for Bamboo Resources and High-Efficiency Utilization, Zhejiang A & F University, Lin''an, 311300, China;,1.School of Engineering, Zhejiang Provincial Collaborative Innovation Center for Bamboo Resources and High-Efficiency Utilization, Zhejiang A & F University, Lin''an, 311300, China;,2. School of Agriculture and Food Science, Zhejiang A & F University, Lin''an, 311300, China and 1.School of Engineering, Zhejiang Provincial Collaborative Innovation Center for Bamboo Resources and High-Efficiency Utilization, Zhejiang A & F University, Lin''an, 311300, China; |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | torrefaction temperature bamboo bio-oil TGA-FTIR Py-GC/MS |
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