熔鹽熱裂解水稻秸稈動(dòng)力學(xué)及試驗(yàn)的開題報(bào)告

熔鹽熱裂解水稻秸稈動(dòng)力學(xué)及試驗(yàn)的開題報(bào)告一、研究背景與意義隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的增多，能源緊缺的問題日益凸顯。我國(guó)作為人口大國(guó)，水稻的生產(chǎn)和禾本科作物的種植已成為日常生活的重要組成部分。同時(shí)，禾本科作物的秸稈日益增多，給環(huán)境帶來了威脅，如何利用禾本科作物秸稈成為一種可持續(xù)的能源，已成為當(dāng)今重要的研究領(lǐng)域。目前，熱解法是處理禾本科作物秸稈的主要方式之一，其中熔鹽熱解法被認(rèn)為是較為高效的處理方式之一。熔鹽熱解法將禾本科作物秸稈和氯化鈉混合在一起，用高溫熔融的狀態(tài)將秸稈中的有機(jī)質(zhì)提取出來。這種方法可以大大提高處理效率和生產(chǎn)速度，有望成為未來禾本科作物秸稈處理的主要方式之一。因此，本項(xiàng)研究旨在通過實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算，研究熔鹽熱解法處理水稻秸稈的動(dòng)力學(xué)特性，為發(fā)展高效的禾本科作物秸稈處理技術(shù)提供理論支持和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。二、研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線本研究將采用熔鹽熱解法處理水稻秸稈，通過實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算探究處理過程的動(dòng)力學(xué)特性和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，進(jìn)而構(gòu)建熱解反應(yīng)模型。具體的技術(shù)路線如下：1.實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備選擇水稻秸稈作為實(shí)驗(yàn)材料，采用生物質(zhì)制備方法進(jìn)行樣品的制備。確定好熔鹽體系的配比和其他實(shí)驗(yàn)參數(shù)，并進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備工作。2.實(shí)驗(yàn)條件的設(shè)置在實(shí)驗(yàn)室中設(shè)置合適的溫度和反應(yīng)時(shí)間，開展熔鹽熱解水稻秸稈的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)反應(yīng)物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和組成等方面進(jìn)行分析和評(píng)估。3.數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，以探究處理過程的動(dòng)力學(xué)特性和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程。同時(shí)基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)，構(gòu)建熱解反應(yīng)模型并為熔鹽熱解法處理禾本科作物秸稈提供參考依據(jù)。三、預(yù)期成果本研究將探究熔鹽熱解水稻秸稈的動(dòng)力學(xué)特性和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，并構(gòu)建熱解反應(yīng)模型，產(chǎn)生以下預(yù)期成果：1.探究熔鹽熱解水稻秸稈的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性，為禾本科作物秸稈處理提供理論支持和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。2.建立反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程和熱解反應(yīng)模型，為禾本科作物秸稈可持續(xù)利用提供參考依據(jù)。3.探究實(shí)驗(yàn)過程中的一些問題和突破，為后續(xù)研究提供思路和參考。四、可行性分析本項(xiàng)研究的可行性較高。首先，水稻秸稈是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，且數(shù)量巨大，熔鹽熱解法處理水稻秸稈的實(shí)效性已有相關(guān)研究證實(shí)。其次，本項(xiàng)研究采用實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合的方法，可以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)，加深對(duì)處理過程的理解。最后，本項(xiàng)研究所涉及到的實(shí)驗(yàn)方法和理論方面的計(jì)算方法都已有前人積累經(jīng)驗(yàn)，具備可行性。五、研究計(jì)劃階段性研究?jī)?nèi)容|時(shí)間安排|預(yù)期成果---|---|---綜述研究和理論探討|1個(gè)月|深入了解熔鹽熱解法處理禾本科作物秸稈的知識(shí)和理論，調(diào)查前人研究成果實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)測(cè)試|2個(gè)月|進(jìn)行材料的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)條件設(shè)置和數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建|3個(gè)月|對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，建立反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程和熱解反應(yīng)模型總結(jié)成果和撰寫論文|1個(gè)月|撰寫并發(fā)布研究成果論文六、參考文獻(xiàn)1.Y.Wang,T.SatoandH.Takeichi.“Propertiesofbio-oilandbio-charobtainedbypyrolysisofricestrawwithacirculatingfluidized-bedreactor”Fuel,2014;131:113-121.2.H.Murata,H.Kishida,K.Ohkita,andA.Hattori.“ProductionandUtilizationofRiceStrawBio-oilandCharfortheUtilizationofRiceStraw”.TaiyoNipponSansoTechnicalReport,2017;23:84-88.3.J.Q.Chen,J.W.ChenandC.F.Ma.“Effectoftemperatureoncharyieldandvolatilematerreleaseinstrawpyrolysis”.JournalofFuelChemistryandTechnology,2005;33(6):784-788.4.姚,億翔,毛竹松,等.秸稈熱解原水中有機(jī)物的生物降解[J].生態(tài)學(xué)