紫根水葫蘆在亞/超臨界水條件下的資源化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-14 20:32
云南滇池的紫根水葫蘆每年打撈量很大,但紫根水葫蘆水分含量高(大于90%)、重金屬含量高,開(kāi)發(fā)利用一直是困擾滇池治理的難題。亞/超臨界水作為直接處理紫根水葫蘆的反應(yīng)介質(zhì),在處理過(guò)程中起到水解、萃取等作用,能實(shí)現(xiàn)紫根水葫蘆的高效轉(zhuǎn)化,并產(chǎn)生高附加值的液化油、氣體燃料、及重金屬含量較高的固體殘?jiān)。論文系統(tǒng)分析了紫根水葫蘆亞/超臨界水資源化(氣化和液化)工藝條件對(duì)資源化過(guò)程的影響。結(jié)果表明:低溫時(shí)(280~380℃),紫根水葫蘆在亞/超臨界水中轉(zhuǎn)化以液化為主。反應(yīng)時(shí)間、溫度和催化劑等對(duì)液體產(chǎn)物影響顯著。隨著溫度和反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng),液化率均出現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。本實(shí)驗(yàn)條件下,最佳工藝條件為:反應(yīng)溫度為340℃,停留時(shí)間45min,液化率可達(dá)73.22%;在340℃、停留時(shí)間為5min時(shí),加入催化劑Pd/Al2O3后,得到的液化率達(dá)到87.64%,與不添加催化劑時(shí)相比,液化率提高了50%,表明催化劑可以大大縮短反應(yīng)時(shí)間。液化中間產(chǎn)物成分研究表明,其主要成分為醇類、含有羥基的酚類物質(zhì)(如苯酚、4-乙基苯酚)、烴類物質(zhì)(包括烷烴和烯烴)、酸類物質(zhì)(以脂肪酸為主)、含氧雜環(huán)類化合物(如酯類、酮類、醛類、...
【文章來(lái)源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 文獻(xiàn)綜述
1.2.1 紫根水葫蘆的資源化
1.2.1.1 紫根水葫蘆的產(chǎn)生
1.2.1.2 紫根水葫蘆的利用
1.2.2 亞/超臨界水的性質(zhì)及利用
1.2.2.1 亞/超臨界水物理性質(zhì)
1.2.2.2 亞/超臨界水的利用
1.2.3 生物質(zhì)在亞超臨界條件下的氣、液化研究進(jìn)展
1.3 本課題的提出
第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1 亞/超臨界水反應(yīng)設(shè)備的組成
2.2 實(shí)驗(yàn)主要化學(xué)試劑及原料
2.3 氣、液化研究思路和技術(shù)路線
2.4 紫根水葫蘆亞/超臨界水氣、液化分析方法
2.4.1 紫根水葫蘆樣品的預(yù)處理
2.4.2 氣體產(chǎn)物的分析方法
2.4.3 液體產(chǎn)物的分析方法
2.4.4 固體殘?jiān)治?br> 2.5 實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟
2.5.1 樣品的預(yù)處理和成分分析
2.5.2 紫根水葫蘆的亞/超臨界水條件下反應(yīng)的操作步驟
2.5.3 產(chǎn)物的分析
2.5.4 固體殘?jiān)氖占c分析
2.5.5 反應(yīng)器的清洗
2.6 催化劑的制備
2.7 實(shí)驗(yàn)的設(shè)定
第三章 紫根水葫蘆在亞臨界水條件下的研究
3.1 原料分析
3.2 液化工藝條件研究
3.2.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)紫根水葫蘆亞臨界水液化的影響
3.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)紫根水葫蘆亞臨界水液化的影響
3.2.3 催化劑對(duì)紫根水葫蘆亞臨界水液化的影響
3.3 生物油成分分析
3.4 殘?jiān)亟饘俜治?br> 3.5 本章小結(jié)
第四章 紫根水葫蘆在超臨界水條件下的研究
4.1 氣化工藝條件研究
4.1.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)紫根水葫蘆超臨界水氣化的影響
4.1.2 反應(yīng)溫度對(duì)紫根水葫蘆超臨界水氣化的影響
4.1.3 物料濃度對(duì)紫根水葫蘆超臨界水氣化的影響
4.1.4 催化劑對(duì)紫根水葫蘆超臨界水氣化的影響
4.2 本章小結(jié)
第五章 紫根水葫蘆的氣化動(dòng)力學(xué)與機(jī)理研究
5.1 紫根水葫蘆在亞/超臨界水中反應(yīng)的機(jī)理研究
5.2 氣化動(dòng)力學(xué)分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 目前存在的問(wèn)題
6.4 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀碩士期間取得的成果
附錄B 攻讀碩士參與研究課題
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]巨紫根水葫蘆對(duì)平原水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化水體凈化效果的研究[J]. 梁團(tuán)偉,李盼盼,周利,葛建華,葛宇宙,張國(guó)棟. 供水技術(shù). 2013(01)
[2]生物質(zhì)高壓液化制生物油研究進(jìn)展[J]. 胡見(jiàn)波,杜澤學(xué),閔恩澤. 中外能源. 2011(11)
[3]三效催化劑用儲(chǔ)氧材料鈰鋯氧化物固溶體的制備[J]. 王莉,張力. 金屬功能材料. 2011(03)
[4]2種水葫蘆-微生物系統(tǒng)水質(zhì)凈化效果的比較[J]. 張憲中,孫梅,張維娜,何俊,陳秋紅,沈勇平,施大林,匡群. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(08)
[5]木屑快速熱裂解生物油特性及其紅外光譜分析[J]. 吳漢靚,劉榮厚,鄧春健. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(06)
[6]三效催化劑中促進(jìn)劑氧化鈰的作用研究進(jìn)展[J]. 馮長(zhǎng)根,樊國(guó)棟,劉霞. 化工進(jìn)展. 2005(03)
[7]農(nóng)業(yè)生物質(zhì)在超臨界水中氣化制氫的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 呂友軍,冀承猛,郭烈錦. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(03)
[8]纖維素連續(xù)催化水解研究[J]. 顏涌捷,任錚偉. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 1999(01)
本文編號(hào):3284844
【文章來(lái)源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 文獻(xiàn)綜述
1.2.1 紫根水葫蘆的資源化
1.2.1.1 紫根水葫蘆的產(chǎn)生
1.2.1.2 紫根水葫蘆的利用
1.2.2 亞/超臨界水的性質(zhì)及利用
1.2.2.1 亞/超臨界水物理性質(zhì)
1.2.2.2 亞/超臨界水的利用
1.2.3 生物質(zhì)在亞超臨界條件下的氣、液化研究進(jìn)展
1.3 本課題的提出
第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1 亞/超臨界水反應(yīng)設(shè)備的組成
2.2 實(shí)驗(yàn)主要化學(xué)試劑及原料
2.3 氣、液化研究思路和技術(shù)路線
2.4 紫根水葫蘆亞/超臨界水氣、液化分析方法
2.4.1 紫根水葫蘆樣品的預(yù)處理
2.4.2 氣體產(chǎn)物的分析方法
2.4.3 液體產(chǎn)物的分析方法
2.4.4 固體殘?jiān)治?br> 2.5 實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟
2.5.1 樣品的預(yù)處理和成分分析
2.5.2 紫根水葫蘆的亞/超臨界水條件下反應(yīng)的操作步驟
2.5.3 產(chǎn)物的分析
2.5.4 固體殘?jiān)氖占c分析
2.5.5 反應(yīng)器的清洗
2.6 催化劑的制備
2.7 實(shí)驗(yàn)的設(shè)定
第三章 紫根水葫蘆在亞臨界水條件下的研究
3.1 原料分析
3.2 液化工藝條件研究
3.2.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)紫根水葫蘆亞臨界水液化的影響
3.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)紫根水葫蘆亞臨界水液化的影響
3.2.3 催化劑對(duì)紫根水葫蘆亞臨界水液化的影響
3.3 生物油成分分析
3.4 殘?jiān)亟饘俜治?br> 3.5 本章小結(jié)
第四章 紫根水葫蘆在超臨界水條件下的研究
4.1 氣化工藝條件研究
4.1.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)紫根水葫蘆超臨界水氣化的影響
4.1.2 反應(yīng)溫度對(duì)紫根水葫蘆超臨界水氣化的影響
4.1.3 物料濃度對(duì)紫根水葫蘆超臨界水氣化的影響
4.1.4 催化劑對(duì)紫根水葫蘆超臨界水氣化的影響
4.2 本章小結(jié)
第五章 紫根水葫蘆的氣化動(dòng)力學(xué)與機(jī)理研究
5.1 紫根水葫蘆在亞/超臨界水中反應(yīng)的機(jī)理研究
5.2 氣化動(dòng)力學(xué)分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 目前存在的問(wèn)題
6.4 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀碩士期間取得的成果
附錄B 攻讀碩士參與研究課題
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]巨紫根水葫蘆對(duì)平原水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化水體凈化效果的研究[J]. 梁團(tuán)偉,李盼盼,周利,葛建華,葛宇宙,張國(guó)棟. 供水技術(shù). 2013(01)
[2]生物質(zhì)高壓液化制生物油研究進(jìn)展[J]. 胡見(jiàn)波,杜澤學(xué),閔恩澤. 中外能源. 2011(11)
[3]三效催化劑用儲(chǔ)氧材料鈰鋯氧化物固溶體的制備[J]. 王莉,張力. 金屬功能材料. 2011(03)
[4]2種水葫蘆-微生物系統(tǒng)水質(zhì)凈化效果的比較[J]. 張憲中,孫梅,張維娜,何俊,陳秋紅,沈勇平,施大林,匡群. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(08)
[5]木屑快速熱裂解生物油特性及其紅外光譜分析[J]. 吳漢靚,劉榮厚,鄧春健. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(06)
[6]三效催化劑中促進(jìn)劑氧化鈰的作用研究進(jìn)展[J]. 馮長(zhǎng)根,樊國(guó)棟,劉霞. 化工進(jìn)展. 2005(03)
[7]農(nóng)業(yè)生物質(zhì)在超臨界水中氣化制氫的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 呂友軍,冀承猛,郭烈錦. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(03)
[8]纖維素連續(xù)催化水解研究[J]. 顏涌捷,任錚偉. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 1999(01)
本文編號(hào):3284844
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