1. 本选题研究的目的及意义
随着全球经济的快速发展和人口的不断增长,能源需求日益攀升,而传统的化石燃料过度消耗导致了严重的环境污染和能源危机。
为了缓解能源和环境压力,可再生能源的开发和利用成为了全球研究热点。
农林废物作为一种来源广泛、可再生、碳中性的生物质资源,具有巨大的能源化利用潜力。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,农林废弃物资源化利用受到国内外学者的广泛关注,其中热解和燃烧是两种重要的热化学转化技术。
国内学者在农林废弃物热解方面,主要集中于热解特性、产物分布、动力学模型等方面的研究。
例如,中国农业大学的研究人员利用热重分析仪研究了稻壳、玉米秸秆等农林废弃物的热解特性,并建立了相应的动力学模型[1]。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以典型农林废弃物为研究对象,采用热重分析法、动力学模型等研究方法,系统研究农林废弃物耦合热解/燃烧的热重行为、动力学特征、产物特性及影响因素,揭示其反应机理和动力学规律,为农林废弃物的高效清洁能源化利用提供理论依据和技术支持。
具体研究内容包括:1.农林废弃物的理化特性分析:分析不同种类农林废弃物的物理化学性质,如元素组成、工业分析、热值等,为后续的热解/燃烧实验提供基础数据。
2.农林废弃物热解特性的研究:利用热重分析仪研究不同升温速率下农林废弃物的热解行为,包括热解过程的失重曲线、热解速率曲线等,并分析不同因素对热解特性的影响。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、实验研究和数值模拟相结合的研究方法,具体步骤如下:1.文献调研与资料收集:查阅国内外相关文献,了解农林废弃物热解/燃烧技术的研究现状、发展趋势和关键技术,收集相关实验数据和模型参数,为本研究提供理论基础和数据支持。
2.实验材料准备:选取典型农林废弃物作为研究对象,对其进行预处理,例如干燥、粉碎、筛分等,以满足实验要求。
3.实验方案设计:根据研究内容和目标,设计合理的实验方案,确定实验方法、实验条件、实验步骤等,并进行实验可行性分析。
5. 研究的创新点
1.系统研究农林废弃物耦合热解/燃烧的热重行为、动力学特征、产物特性及影响因素,揭示其反应机理和动力学规律,为农林废弃物的高效清洁能源化利用提供理论依据和技术支持。
2.探索不同热解/燃烧耦合模式对产物分布、产物特性、反应动力学的影响,并分析耦合系统的协同效应,为优化热解/燃烧工艺参数提供参考。
3.建立能够准确描述农林废弃物热解/燃烧过程的动力学模型,并对模型进行验证和优化,为预测和控制热解/燃烧过程提供可靠的理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 张凯, 刘建忠, 骆仲泱, 等. 农林生物质热解特性及动力学研究进展[J]. 化工进展, 2021, 40(1): 1-15.
[2] 王树荣, 郑明远, 陈冠益, 等. 农林废弃物热解技术研究进展[J]. 可再生能源, 2020, 38(1): 148-156.
[3] 李秀金, 王晓春, 张云鹏, 等. 农林生物质燃烧特性及动力学研究[J]. 农业工程学报, 2019, 35(10): 203-211.
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