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生物质能源是位于煤炭、石油、天然气之后的第四大能源,其合理的开发和有效利用具有重要意义。生物质催化热解是生物质高值化利用的重要方式,分子筛催化剂和组分间相互作用均能影响产物的选择性。因此本文选取了生物质的主要组分纤维素和木质素,通过热重分析仪和热裂解-气质联用仪研究单组分及混合组分的催化热解,得到生物质组分在非催化热解和催化热解条件下的相互作用特性。针对纤维素和木质素分别选取了三种模化物,通过模化物单独及混合后的非催化热解及催化热解,进一步研究纤维素和木质素热解过程中的相互作用机制。纤维素和木质素单组份催化热解热失重实验表明:纤维素热解失重的温度区间比较集中,而木质素热解失重范围则较为宽泛,这与纤维素和木质素的结构特性有关。四种分子筛催化剂中,H-beta促进了焦炭的生成,而SAPO-34则促进了气液相产物的生成。快速热裂解实验表明:纤维素热解主要生成脱水糖类和呋喃类产物,催化工况下,抑制了脱水糖类产物的生成,呋喃类产物在H-beta和HZSM-5工况下受到了抑制,而在SAPO-34工况下则得到了一定的促进。木质素热解主要生成苯酚类、愈创木酚类、紫丁香酚类、芳香烃类以及邻苯二酚类产物,H-beta促进了苯酚类产物的生成,HZSM-5对主要产物的生成都有一定的促进作用,SAPO-34抑制了芳香烃类产物的生成,而对其他类产物的生成有一定的促进作用。纤维素与木质素催化及非催化工况下的混合热解时,存在一定的相互作用,表现为焦炭产率增加,最大失重峰向高温区偏移,最大失重速率降低。部分受关注的纤维素热解的主要产物则表现为:催化及非催化工况下,木质素的存在都明显抑制了纤维素热解生成左旋葡聚糖;加入H-beta后,木质素促进了糠醛的生成,而在其他工况下则表现为抑制作用。同时,纤维素在非催化工况下能够促进木质素热解生成苯酚和愈创木酚,而催化工况作用下,纤维素对其生成的影响表现为抑制作用。采用统计学方法评估纤维素与木质素的相互作用的强弱,排序为H-beta>HZSM-5>SAPO-34,非催化热解的相互作用介于HZSM-5和SAPO-34之间,说明H-beta和HZSM-5催化剂能够增强纤维素与木质素混合热解时的相互作用,而SAPO-34则能一定程度上削弱两者间的相互作用。纤维素和木质素模化物的混合热解结果表明,纤维素在木质素的热解过程中能够促进木质素单体的脱甲氧基反应和脱羟基反应,催化工况下,相互作用影响更为显著。木质素主要抑制了纤维素大分子断链后脱水生成脱水糖类产物,促进了开环后再成环生成呋喃类产物,同时木质素热解的生成物能够促进脱水糖类产物发生二次反应从而向呋喃类和小分子类产物进行转化,同时抑制呋喃类产物的进一步裂解。