1.1.2 农业废弃物利用

现在，我国有效利用农业废弃物的技术主要是气化、液化和热解等技术。其中，热解技术不仅是一种高效的生物质能热化学转化技术，而且还是农业废弃物燃烧、气化和液化必须经历的过程。因此，对农业废弃物热解特性地研究有利于我国生物质能的转换利用效率的提高。农业废弃物热解秸秆在缺氧条件下，利用热量破坏大分子中的化学键，使之发生化学反应生成焦炭、生物油以及其它气体产物的过程。

在如今资源匮乏、生存环境污染严重的社会，开发和利用一种新能源已迫在眉睫。众所周知，生物质能的可再生、氮硫含量低、易燃烧等特点广受人们关注。然而由于农业废弃物能源材料较分散，燃烧时能量密度过低，并且易结渣腐蚀使锅炉寿命降低等原因，因此经常不被当代企业重视。目前，全国在处理农业废弃物方面只有极少部分采取回收再利用，其它大部分是直接燃烧，这大大降低了生物质能的利用效率，同时严重破坏了生态平衡。由于生物质热解技术可以改善我国的能源结构模式，把农业废弃物高效地转化成为清洁的燃料正越来越广泛受到人们的关注和应用。

农业废弃物热解是生物质热化学反应的一个基础过程，深入的研究生物质热解机理可以更加全面的了解秸秆热解的影响因素，从而提高生物质的化学转化效率。目前，中国华北地区秸秆热解的研究非常少，这次实验是利用TG-DSC（热重-差热）分析方法对豆壳以及玉米秸秆的热解机理进行研究，并得出了这两种生物质的变化过程。

首先采用得是TG技术，研究农业废弃物的热解特性，得出生物质在挥发分析出阶段的参数,描述出来了升温速率对这两种秸秆热解的影响。结果表明,农业秸秆的热解表现出非常相似的规律,热分解主要集中200℃一500℃。随着升温速率的增大,其中挥发分析出阶段的起始温度和终止温度、峰值温度均向高温侧轻微移动,主热解反应温度区间也在同时增大。

采用热解反应器展开了对生物质固定床热解的实验研究,探讨了主要气体组分的释放特点，形成机理以及热解产物分布的影响因素。结果表明农业废弃物热解的主要气体产物CO2，CO和一些有机物(如甲醛、甲醇、甲酸、丙酮和一些酚类化合物等)。CO2和CO的释放原因主要是拨基、梭基和醚基等基团断裂和重整导致。甲醇的形成主要是芳香甲氧基和烷基侧链等基团的断裂和重整。甲醛的形成与梭酸基的烷基侧链上C一C键的断裂有关。源:自*751~·论,文'网·www.751com.cn/

热解的温度和升温速率都会对热解产物分布和气体释放特性产生很大的影响。

1.1.3 生物质资源利用的意义

在矿产资源即将要枯竭的背景下，世界各国家都积极地走上可持续的发展道路，谋求以循环经济和生态经济为重要内容的发展战略，从保护人类的生态环境和自然资源的角度考虑，充分利用数量庞大、环保、可再生的低碳能源。目前我国能源消耗主要是以化石燃料为主的煤炭、石油、天然气等。 伴随着社会的不断发展，能源的消耗量也在不断的上升，化石燃料的储备量也越来越少。随之产生的结果是大气严重污染、温室效应、水质污染等一系列环境问题。因此，我们需要发觉生物质能的巨大潜力。

农业废弃物资源丰富，能占世界一次能源消耗的14%。生物质是低碳洁净的能源，在能源转化的过程中，生物质燃料被消耗，同时排放出二氧化碳。但是植物的生长过程又必须从空气中吸收大量的二氧化碳，使碳又返回到生物质中，从而保持了大气和生物之间二氧化碳的基本平衡。 我们利用现代的高新技术努力开发生物质能源，这对于解决人类面临的经济增长、环境保护和能源消耗三重压力，实现可持续的发展道路，促进社会和谐发展有重大的意义。 农业废弃物慢速热解特性研究(3):http://www.751com.cn/wuli/lunwen_67912.html