1、由于生長需要，生物質(zhì)中氮元素普遍含量較高，含氮物質(zhì)在生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中易于揮發(fā)轉(zhuǎn)化，形成氣體污染物或冷凝在液體產(chǎn)物中，進(jìn)而引起環(huán)境問題或影響產(chǎn)品的進(jìn)一步利用。為了更好地了解N的遷徙轉(zhuǎn)化與合理的對其進(jìn)行利用，本研究主要對生物質(zhì)中N的賦存形態(tài)以及在熱轉(zhuǎn)化過程中的遷徙和轉(zhuǎn)化形態(tài)進(jìn)行研究，這對生物質(zhì)的清潔高效利用有著重要的意義。
　　本文選用十五種生物質(zhì)為原料，利用元素分析儀和凱式定氮儀對生物質(zhì)中總含氮量和蛋白質(zhì)含氮量進(jìn)行測量，研究發(fā)

2、現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物和林業(yè)廢棄物中的蛋白質(zhì)氮含量占生物質(zhì)總氮含量的80％以上，油類作物的蛋白質(zhì)氮含量占總氮含量的比例較低，為70%左右，綜合所測生物質(zhì)，N主要以蛋白質(zhì)的形式存在。同時采用氨基酸測定儀對生物質(zhì)中主要的氨基酸含量進(jìn)行研究，實驗表明生物質(zhì)氨基酸含量具有相似性，極性氨基酸含量最高，其次為非極性氨基酸，芳香類氨基酸和雜環(huán)氨基酸含量較低，在極性氨基酸中谷氨酸質(zhì)量含量最高，非極性氨基酸中丙氨酸含量最高，苯丙氨酸在芳香類氨基酸中含量最高，脯氨酸

3、是雜環(huán)氨基酸的代表。
　　為了解不同溫度下熱解過程 N遷徙轉(zhuǎn)化機(jī)制，本研究選擇350℃、450℃、550℃和650℃四個溫度對谷氨酸、丙氨酸與纖維素和木質(zhì)素的混合物進(jìn)行熱解，探究溫度對熱解過程中三態(tài)產(chǎn)物氮元素含量以及熱解油和熱解氣中氮賦存形式的影響。研究表明隨著溫度的升高，當(dāng)纖維素與谷氨酸混合熱解時，焦炭中氮含量占總氮含量的比例降低，熱解油和熱解氣中的氮含量上升，且在低溫段變化更加明顯；熱解氣中 NH3生成量增加，HCN生成量在低

4、溫段變化不大，溫度升至650℃時生成量增加明顯；纖維素與丙氨酸反應(yīng)過程中，450℃焦炭內(nèi)的含氮量占總含氮量比例最高，熱解油含氮量占總含氮量比例隨溫度升高而降低，熱解氣中NH3生成量降低，HCN生成量先增加再降低；木質(zhì)素與谷氨酸混合熱解時，隨著溫度的升高，焦炭氮含量增加，熱解油氮含量降低，氣體氮含量增加明顯，NH3生成量增加，HCN的生成與NH3呈競爭關(guān)系；木質(zhì)素與丙氨酸實驗中，焦炭氮含量變化不大，溫度升高主要促進(jìn)熱解油內(nèi)氮元素進(jìn)入氣態(tài)產(chǎn)

5、物中，促進(jìn)NH3和HCN的生成。
　　為研究熱解過程中氮遷移和分布規(guī)律，采用四種氨基酸模型化合物與纖維素、木質(zhì)素在500℃分別混合熱解，檢測熱解三態(tài)產(chǎn)物的氮含量，利用GC-MS檢測熱解油中含氮物質(zhì)，根據(jù)三態(tài)產(chǎn)物含氮量差別和熱解油中氮賦存形式判定氨基酸種類、含量和三組分結(jié)構(gòu)對生物質(zhì)熱解過程氮遷移和轉(zhuǎn)化的影響。研究發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素與極性氨基酸和芳香類氨基酸反應(yīng)較為劇烈，且木質(zhì)素與氨基酸作用會增加氣體中氮含量；纖維素與氨基酸之間發(fā)生美拉德反應(yīng)