為了提高水葫蘆液化制取生物油品質,利用混合水平的正交試驗方法,以丙酮為溶劑,在微型磁力高壓反應釜中考察液化溫度（240～280℃）、水葫蘆和丙酮質量比（1:5、1:10）和液化時間（30、60、90 min）等對水葫蘆直接液化制生物油的影響規(guī)律。結果表明,液化溫度對水葫蘆的直接液化過程有明顯的影響。綜合生物油產(chǎn)率及其品質分析可知,水葫蘆最佳液化條件為液化溫度270℃,水葫蘆和丙酮的質量比1:5及停留時間90 min,此時生物油的產(chǎn)率達到最大值為22.54%,熱值為34.51 kJ×kg^-1,酸值為23.17 mgKOH×g^-1。通過GC/MS對生物油組成進行分析,初步給出了部分酮類化合物（4-甲基-3-戊烯-2-酮）和含氮化合物（3-羥基吡啶）的轉化機理,為水葫蘆資源化利用及其他生物質液化提供理論依據(jù)。 

【文章來源】：高�；瘜W工程學報. 2020,34(01)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

液化正交實驗(L5×32)各因素效應曲線圖(b)bio-oilyieldchangewithmassratioMassratio/%

168高校化學工程學報2020年2月NNOHRRHydrolysisH+NH2OHROAminoacidsRNH2AminesDecarboxylationDimerizationOHOR+NH3MailardreactionNHON2-Pyrrolidinone2,4,6-CollidineNHO-CH3H+NOH2-Hydroxy-6-methylpyridine3-Hydroxypyridine圖5蛋白質液化生成含氮化合物的過程Fig.5Transformationofproteinintonitrogenouscompoundsduringliquefaction圖4纖維素和半纖維素液化主要路徑及產(chǎn)物Fig.4Pathwaysandproductsofhemicelluloseandcelluloseliquefaction芳基的開環(huán)分解[22]，兩分子乙酸經(jīng)過脫水及去二氧化碳生成丙酮，兩分子丙酮經(jīng)過自身脫水反應生成4-羥基-4-甲基-2-戊酮(4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone)，再通過取代、脫水反應分別得到具有類似結構的酮類物質如4-甲基-3-戊烯-2-酮(4-methyl-3-penten-2-one)，以上2種產(chǎn)物是液相產(chǎn)物中含量較高的具有鏈狀結構的酮類物質。水葫蘆原料中的蛋白質受熱分解產(chǎn)生含氮化合物，含氮化合物發(fā)生脫羧或脫氨基反應生成相應的氨類和酸類物質并釋放出CO2和NH3。另外，生物油中含有的含氮雜環(huán)化合物如2,4,6-三甲基吡啶(2,4,6-collidine)、2-吡咯烷酮(2-pyrrolidinone)和2-羥基-6-甲基吡啶(2-hydroxy-6-methylpyridine)等主要是水葫蘆中蛋白質液化過程中水解產(chǎn)生氨基酸類化合物，然后在經(jīng)過二聚化作用生成短鏈脂肪酸，之后短鏈脂肪酸和氨氣經(jīng)過一系列反應生成的[23]，之后2-羥基-6-甲基吡啶經(jīng)過去甲基加氫的作用生成3-羥基吡啶(3-hydroxypyridine)，蛋白質液化生成含氮化合物的過程如圖5所示。

【參考文獻】：
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