熔鹽熱裂解水稻秸稈動力學及試驗的開題報告

熔鹽熱裂解水稻秸稈動力學及試驗的開題報告一、研究背景與意義隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口的增多，能源緊缺的問題日益凸顯。我國作為人口大國，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，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，本項研究旨在通過實驗和理論計算，研究熔鹽熱解法處理水稻秸稈的動力學特性，為發(fā)展高效的禾本科作物秸稈處理技術(shù)提供理論支持和實驗基礎(chǔ)。二、研究內(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，通過實驗和理論計算探究處理過程的動力學特性和反應動力學方程，進而構(gòu)建熱解反應模型。具體的技術(shù)路線如下：1.實驗材料的準備選擇水稻秸稈作為實驗材料，采用生物質(zhì)制備方法進行樣品的制備。確定好熔鹽體系的配比和其他實驗參數(shù)，并進行相應的實驗室準備工作。2.實驗條件的設置在實驗室中設置合適的溫度和反應時間，開展熔鹽熱解水稻秸稈的實驗。在實驗過程中，對反應物質(zhì)的狀態(tài)、反應產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和組成等方面進行分析和評估。3.數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建對實驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析和處理，以探究處理過程的動力學特性和反應動力學方程。同時基于實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)，構(gòu)建熱解反應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、預期成果本研究將探究熔鹽熱解水稻秸稈的動力學特性和反應動力學方程，并構(gòu)建熱解反應模型，產(chǎn)生以下預期成果：1.探究熔鹽熱解水稻秸稈的反應動力學特性，為禾本科作物秸稈處理提供理論支持和實驗基礎(chǔ)。2.建立反應動力學方程和熱解反應模型，為禾本科作物秸稈可持續(xù)利用提供參考依據(jù)。3.探究實驗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效性已有相關(guān)研究證實。其次，本項研究采用實驗與理論相結(jié)合的方法，可以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，加深對處理過程的理解。最后，本項研究所涉及到的實驗方法和理論方面的計算方法都已有前人積累經(jīng)驗，具備可行性。五、研究計劃階段性研究內(nèi)容|時間安排|預期成果---|---|---綜述研究和理論探討|1個月|深入了解熔鹽熱解法處理禾本科作物秸稈的知識和理論，調(diào)查前人研究成果實驗準備和實驗測試|2個月|進行材料的準備、實驗條件設置和數(shù)據(jù)分析，進行實驗測試數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建|3個月|對實驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析和處理，建立反應動力學方程和熱解反應模型總結(jié)成果和撰寫論文|1個月|撰寫并發(fā)布研究成果論文六、參考文獻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物的生物降解[J].生態(tài)學