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40000字硕士毕业论文通过实例分析了农业秸秆和烟尘中正构烷烃和正脂肪酸的组成特征。

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:40000字
论点:中正,烟尘,明火
论文概述:

生物质燃烧作为一个全球性问题,正日益受到普遍关注。生物质燃烧排放大量气溶胶,对全球大气环境、全球气候系统及生态系统的改变都会产生着重要的影响。每年我国农作物桔秆产生量约为

论文正文:

第一章导言

1.1生物质燃烧和空空气污染
生物质是指除化石燃料之外的所有有机物质中源自动植物可再生能源的物质。生物质能是指通过绿色植物的光合作用直接或间接将太阳能转化为化学能后,固定并储存在生物体中的能量。生物质包括森林废弃物(木块、木屑、木屑、树枝等)。),农业废弃物、水生植物、油料植物、有机加工废弃物、人畜粪便和城市固体废弃物等。
生物质燃料中的易燃成分主要是纤维素、半纤维素和木质素。在燃烧过程中,纤维素、半纤维素和木质素首先释放挥发性物质,然后转化为碳。几种典型的生物质原料除了含有碳、氢、氧等有机物外,还含有一定量的无机矿物质。生物质的燃烧规律基本相同。燃烧过程基本上可分为四个阶段:干燥过程、热解过程、晶体转化过程和熔化过程。生物质灰是不同形状的纳米颗粒在生物质热化学转化和利用过程中产生的物质。生物质灰的化学组成和特性对其热力学和动力学性质有很大影响,对灰的利用和各种利用设备的设计和处理具有重要意义。
生物质燃烧作为一个全球性问题,正受到越来越多的关注。其主要表现为森林火灾、草原火灾和农田烧稻秸。它不仅会降低能见度,还会严重影响交通安全,导致空天然气质量下降、环境恶化等。生物质燃烧排放具有季节性和周期性,是北京大气颗粒物中有机碳的重要来源。在典型的生物质燃烧样品中,它们的贡献高达30%至60%。生物质燃烧排放的大气颗粒的主要成分是碳质颗粒和水溶性钾(K+)。碳质颗粒的组分含量高达73%,主要由有机碳和元素碳组成,其中有机碳占碳质颗粒的60%-90%。有机碳的来源相对复杂,包括直接排放的初级粒子和通过大气化学反应产生的次级粒子。
有机碳作为主要颗粒物,来自各种燃烧过程,如煤燃烧、燃料油、汽车尾气、生物质燃烧等。以及非燃烧过程,如轮胎摩擦碎片、含腐植酸的土壤粉尘等。生物质燃烧释放的钾含量相对较高,约占[51的1%-10%。它的主要存在形式是KC1,可溶于水。生物质燃烧排放大量气体污染物,如C0、氮氧化物、甲烷、非甲烷碳氢化合物、氨、挥发性有机化合物和其他气体污染物和气溶胶。二氧化碳和甲烷是温室气体;氮氧化物等酸性气体会影响降水的酸碱性,导致酸雨污染加剧。挥发性有机化合物和氮氧化物有利于光化学烟雾的形成。生物质燃烧产生的气溶胶对气候和环境有很大影响。此外,挥发性有机化合物(VoC)大多具有光化学活性,会通过紫外光照射与大气中的其他化学成分(如一氧化氮)发生反应,形成二次污染物(如臭氧、高氧化物等)。)或具有强化学活性的中间产物(如自由基等)。),从而增加烟雾和臭氧的表面浓度,并对生态环境造成危害。空气体中的挥发性有机化合物以气态存在,因此它们可以通过呼吸系统直接进入人体。研究表明,一些挥发性有机化合物对人体有致癌作用。挥发性有机化合物的毒性与其电负性成正比,对人体的伤害主要是切断细胞内的电子传递,破坏细胞内的新陈代谢。一些挥发性卤代烃对动物有致癌和致畸作用。吸入挥发性卤代烃会对中枢神经系统造成不可逆转的损害,尤其是进入人体后对肝脏、肾脏和血液的毒性作用。卤代烃容易积聚在人体脂肪中。因此,这种物质的污染受到了广泛关注。

第二章实验部分

2.1实验仪器和试剂
二氯甲烷研究所高效液相色谱等级、正己烷高效液相色谱等级、甲醇高效液相色谱等级、60-100目硅胶、99%正十六烷标准品(购自努切克普公司)和99%正十二酸标准品(购自阿尔法萨)。气相色谱-质谱(6890N/59751气相色谱-质谱,安捷伦,美国),超声波振荡净化器(KH3200DV,昆山和创超声波仪器有限公司),旋转蒸发器(R-201,上海申顺生物技术有限公司),氮气鼓风机(HSC-12B,天津恒高科技有限公司),离心机(TGL-50,江苏金坛医疗仪器厂),中流量大气颗粒物采样器(AH-200,安德森公司),工厂破碎机(FZ-102,天津测试仪器有限公司)

2.1.2玻璃器皿和材料的准备
油漆清洗:用自来水冲洗,在碳酸氢钾清洗溶液中浸泡24小时以上,取出并用天然水清洗,然后在烘箱(lOO\'C)中烘烤10小时,然后在使用器皿前用二氯甲烷/甲醇混合物(2:1)冲洗。
硅胶处理:选择60-100目硅胶,在16(rC)条件下活化12小时(移入干燥器,冷却至室温,移入锥形瓶,加入3%娃哈哈纯净水失活(往lOOg硅胶中加入3g娃哈哈纯净水失活),人工摇动半小时,然后移入干燥器备用。玻璃纤维过滤膜处理:有机碳在马弗炉中通过50°预处理(rC煅烧2h)除去,冷却后,将其置于干燥器中并在室温下平衡24h。

第三章秸秆中正构烷烃的组成..........................................28-44
3.1秸秆中正构烷烃的组成..........................................28-36
3.1.1稻草中正构烷烃的组成..........................................28-32[/溴/] 3.1.2玉米秸秆和小麦秸秆中正构烷烃的组成..........................................32-35
3.1.3三种秸秆中正构烷烃的比较..........................................35-36[/溴/] 3.2秸秆中正构烷烃的组成..........................................36-44
3.2.1稻草中正常脂肪酸的组成..........................................37-39 [/BR/] 3.2.2玉米秸秆和小麦秸秆中正常脂肪酸的组成..........................................39-43
3.2.3三种秸秆中正常脂肪酸的比较..........................................43-44
第四章明火燃烧烟气中正构烷烃的组成..........................................44-59
4.1明火燃烧烟雾中正构烷烃的组成..........................................44-51
4.1.1稻草明火燃烧烟气中正构烷烃的组成..........................................44-46
4.1.2玉米秸秆和小麦秸秆明火中正构烷烃的组成..........................................46-50[/溴/] 4.1.3三种秸秆明火中正构烷烃的比较..........................................50-51[/溴/] 4.2明火燃烧烟雾中正常脂肪酸的组成..........................................51-59
4.2.1稻草明火中正常脂肪酸的组成..........................................51-54
4.2.2..........................................54-57
4.2.3..........................................57-59
玉米秸秆和小麦秸秆明火第五章闷烧烟气中的正构烷烃,组成..........................................59-74[/溴/] 5.1阴燃烟气中正构烷烃的组成..........................................59-66
5.1.1..........................................59-61
5.1.2..........................................61-64
5.1.3..........................................64-66 [/BR/] 5.2三种秸秆阴燃烟气中正常脂肪酸的组成..........................................66-74
5.2.1..........................................66-69
5.2.2..........................................69-72
由玉米秸秆阴燃粉尘组成5.2.3三种秸秆阴燃粉尘的比较..........................................72-74

结论

根据国内外秸秆中有机质的研究方法,利用正常沸腾和正常脂肪酸两个标记,研究了水稻、玉米和小麦秸秆三种农作物秸秆,并研究了它们在明火燃烧和阴燃(无明火)下的组成特征。对三种秸秆中的每一种,以不同方式分析了正构烷烃和正脂肪酸单体化合物的组成特征。同时,对三种秸秆中的正构烃和正构脂肪酸进行了比较研究,并考察了它们的异同。主要研究结果如下:
(1)秸秆中正构烃含量为麦秸>稻草>玉米秸。正构烃的碳数分布基本上是C4-C34-从主碳峰来看,C27、C29和C31的含量占主要贡献。稻草和麦秸的主峰为C29,玉米秸的主峰为C31。小麦秸秆的消费价格指数最高,秸秆和玉米秸秆的消费价格指数接近。秸秆的积极结构显示了高碳数的绝对优势。秸秆中正常脂肪酸含量为秸秆>玉米秸秆>小麦秸秆。正脂肪酸的碳数分布在C8-C34范围内,其丰度为双峰。主要碳数为Ci6和C24(麦草的主要碳C24不明显)。大多数桔秆中碳正脂肪酸的相对含量较高。麦秸中的正常脂肪酸以Ci6为主峰。C24/C16值为秸秆>玉米秸秆>小麦秸秆。稻草、玉米秸秆和小麦秸秆中的正态脂肪酸含量分别是正态烃的12.6-19.3倍、9.1-21.5倍和2倍。
(2)稻草明火燃烧烟气中正构烃含量为秸秆>麦秸>玉米秸秆,正构秸秆中碳含量分布基本为Cm?C34中,明火煤烟中正构烷烃的碳数分布范围与原秸秆相似,但分布模式为双峰。秸秆明火煤烟中的两个主要碳峰为C22/C23和C29/C3,玉米和稻草明火煤烟中的两个主要碳峰为C31,小麦秸秆明火煤烟中的主要碳峰为C29。麦草燃烧烟气的消费物价指数最高,其次是玉米秸秆和稻草。中低碳数正构烃的奇数和偶数碳数优势不显著。秸秆明火燃烧烟气中n-脂肪酸含量为秸秆>玉米秸秆>小麦秸秆。n-脂肪酸的碳数分布在C7-C34范围内,丰度呈双峰分布,主要碳数为Q6和C24(麦草的主要碳C24不明显)。大多数明火燃烧烟气中正常脂肪酸的中链相对含量高于秸秆,且显著低于秸秆。C24/C16值为秸秆>玉米秸秆>小麦秸秆。稻草、玉米秸秆和小麦秸秆明火燃烧烟气中的正态脂肪酸含量分别是正态烃含量的3.3-19.3倍、6.9-14.3倍和4.8倍。