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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/21906
Title: | 生質物化學成分對焙燒之影響 Effects of Biomass Chemical Constitution on Torrefaction |
Authors: | Meng-Jie Tsai 蔡孟潔 |
Advisor: | 柯淳涵 |
Keyword: | 生質物,焙燒,稻稈,發酵廢渣, biomass,torrefaction,rice stalk,fermentation residue, |
Publication Year : | 2018 |
Degree: | 碩士 |
Abstract: | 生質物的組成分以纖維素、半纖維素與木質素為主,針對不同組成分在焙燒時所扮演的角色,對於焙燒結果將可能造成不同的影響,本研究探討不同組成分之間不同的含量在焙燒影響下的結果,討論組成分對焙燒產物的影響。
本研究選用四種不同的生質物,分別是微晶纖維素(Avicel)、刺竹、報紙與稻稈發酵廢渣,分別為纖維素含量高,一般生質物及木質素含量高的試材。經焙燒處理後,根據能量密度及質量殘留量結果顯示,四種生質物最佳焙燒溫度分別為310 oC、290 oC、290 oC及310 oC,持溫時間25、15、25及25 min. 木質素為酚醛聚合物的多醣細胞壁,故產生強大和耐久的穩定性,可抵抗焙燒反應溫度之預處理,纖維素因為葡葡萄糖以β-1,4鍵結,並利用氫鍵與其他微纖維鍵結成巨大分子,故穩定性次之,半纖維素為線性聚合物,往往替代其它糖側鏈以防止形成結晶結構,故穩定性最差。纖維素含量高的生質物Avicel及報紙,經由310 oC、25分鐘焙燒後,單位熱值由原本的4173.60及4256.73 kcal/kg,提升至4691.76及5105.09 kcal/kg,但重量損失則會過多。刺竹由原本的4627.27 kcal/kg,提升至6335.03 kcal/kg。發酵廢渣可由原本的4144.80 kcal/kg,提升至4392.64 kcal/kg,重量損失最低。由研究中可知,焙燒因為溫度提高造成生質物內部半纖維素、纖維素及木質素之熱降解反應。半纖維素含量高的生質物降解反應明顯,如竹子、報紙,隨溫度提升,生質物重量損失越多的趨勢。發酵廢渣木質素含量高,經焙燒後保留高熱值及高質量,但也因成分複雜需進一步處理。 高溫焙燒較不適合將此程序應用於預處理生質物之技術。若需保留較大量的生質物,應考慮以低溫焙燒以及α-cellulose和木質素含量較多的生質材料。而高溫焙燒雖然損失較多的生質物,但可將四種生質物熱值提升到6000 kcal/kg以上。 |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/21906 |
DOI: | 10.6342/NTU201803991 |
Fulltext Rights: | 未授權 |
Appears in Collections: | 森林環境暨資源學系 |
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