燃气轻焦油色谱定性及定量分析毕业论文

 2021-04-27 10:04

摘 要

生物质能作为一种具有诸多优点的可再生能源,生物质气化成为高效的能源转换方法,其过程中产生的焦油成为大规模工业化生产的一个壁垒。对燃气机器产生了比较,大的损害也产生了很多难以完全燃烧的颗粒。

本课题实验目的是通过改进气相色谱法测定出燃气轻焦油的经过净化装置采样出口得到的物质,更好的对采样出口得到的十一种物质进行定性及定量分析方法。通过对采样的样品预处理实验处理方法和色谱柱的选择,色谱柱温的温度,进样口温度,检测器温度,柱温升温速率,升温速率梯度的改变等条件的优化,确立了燃气轻焦油色谱定性及定量分析方法的具体优化。燃气轻焦油经过一系列的净化吸收后在采样口中用专业活性炭采集管采集后,将样品完全放入50毫升离心管中,以99%power和恒温23℃的条件下超声15min,再在5000r/min,10min的条件下进行离心操作,用DB-1色谱柱以一定的色谱条件和升温速率进行色谱分析。

结果:预处理和使用色谱条件进行优化了之后,采集到燃气轻焦油的十一种物质在色谱图上得到了更好的分离度和保留时间,更利于燃气轻焦油的定性定量分析。而且分析过程更加标准化,节省了时间和精力,分离效果也比较良好,为生物质能的更好利用和保护环境提供了更好的方法。

关键字:生物质能;燃气轻焦油;气相色谱法

Chromatographic Qualitative and Quantitative Analysis

of Gas Light Tar

ABSTRACT

Biomass energy is a renewable energy source with many advantages. Biomass gasification has become an efficient energy conversion method. The tar produced in the process has become a barrier to large-scale industrial production. It has caused relatively large damage to gas engines. Also produces a lot of particles that are difficult to burn completely.

The purpose of this project is to determine the substance obtained through the sampling and export of the gas light tar through the purification device through improved gas chromatography, and to better perform the qualitative and quantitative analysis methods on the eleven substances obtained from the sampling outlet。Through the optimization of sampling sample pretreatment treatment methods and column selection, column temperature, inlet temperature, detector temperature, column temperature heating rate, gradient of temperature increase rate, etc., gas light is established. The specific optimization of tar chromatographic qualitative and quantitative analysis methods. After a series of purification and absorption of gas light tar in the sampling mouth with professional activated carbon collection tube collection,The sample was completely placed in a 50 mL centrifuge tube and sonicated at 99% power and constant temperature of 23 degrees Celsius for 15 minutes, and then centrifuged at 5000r/min for 10 minutes. Chromatographic analysis using a DB-1 column with certain chromatographic conditions and heating rates.

Results: After pretreatment and optimization using chromatographic conditions, eleven substances with light gas tar were obtained on the chromatogram with better resolution and retention time, which is more conducive to the qualitative and quantitative analysis of gas light tar. The process is more standardized, saves time and effort, and the separation effect is also relatively good, providing a better method for better utilization of biomass energy and protecting the environment.

Keywords: Biomass Gas; light tar Gas ;Chromatography

目 录

1 绪 论 1

1.1 背景和意义 1

1.2 生物质焦油 3

1.2.1 生物质焦油的产生 3

1.2.2 生物质焦油的分类 3

1.2.3 生物质焦油的危害 4

1.3 色谱定性及定量分析 4

1.3.1 定性分析 4

1.3.2 定量分析 6

1.4 关于焦油成分分析方法的介绍 7

1.4.1 气相色谱法 7

1.4.2 质谱法 7

1.4.3 GC-MS技术应用介绍 8

1.4.4 热裂解-气象色谱-质谱法(PY-GC-MS)成分分析 8

1.4.5 其他分析方法 9

2 实验部分 11

2.1 主要试剂和仪器 11

2.2 标准溶液的配制 12

2.3 样品溶剂提取 13

2.4 色谱条件确定 13

2.4.1 进样口温度的确立 13

2.4.2 检测器温度确立 14

2.4.3 色谱柱选择 14

2.4.4 柱温条件的确立 14

3 结果与讨论 15

3.1 操作条件优化 15

3.1.1超声条件优化 15

3.1.2 离心条件优化 16

3.2 气相色谱条件优化 19

结 论 24

致 谢 25

参考文献: 26

1 绪 论

1.1 背景和意义

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,我国石油进口量逐年攀升,2017年1-12月原油进口同比增长10.1%至4.20亿吨至纪录高位。2017年天然气进口同比增长26.9%至6857万吨。供需矛盾突出,严重威胁国家的石油供应安全[1]。生物质能是继煤、石油和天然气三大化石能源之后的第四位能源[2],同时也是唯一能够储存和运输的可再生能源[3],是唯一能替代化石能源转化为燃料以及其它化工原料实现碳资源的循环利用的可再生资源[4]。同时我国生物质能资源丰富,开发生物质应用技术,符合我国三农国情,促进新农村建设[5]

随着经济社会的发展,绿色、环保和低碳的理念已经成为可持续发展的主旋律。2017年国家能源局发布了《能源发展“十三五”规划》,明确了我国“十三五”期间可再生能源的发展目标、总体布局、主要任务和保障措施,预计投资规模将达到2.5万亿元。同时发布的《可再生能源“十三五”规划》总规划以及水电、生物质能等5个专项规划,充分体现了我国政府大力推动能源转型和发展清洁低碳可再生能源的坚定决心。因此加强推动可再生能源理论及实践应用的发展,对当前我国实现以低能耗、低污染和低排放为基础的可持续发展模式具有重大意义[6]

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