【摘要】： 面對能源和環(huán)境的雙重壓力,開發(fā)潔凈的可再生能源已經(jīng)成為當今世界的緊迫課題。生物質能具有量大、分布廣、易獲得、易儲存、環(huán)保等優(yōu)勢,因而生物質能源轉化技術成為各國研究的熱點。本文就木化生物質加氫液化進行了相關研究。 本實驗選用具有代表性的的農(nóng)林廢棄物玉米秸稈和竹子為原料,以水作為溶劑,氫氧化鈉做催化劑,通過氫氣提供高壓氛圍,在一定溫度下實現(xiàn)木化生物質液化,制取生物質油。通過考察反應溫度、壓力、時間、溶劑以及催化劑種類、用量等因素對液化率和生物質油產(chǎn)率及其產(chǎn)品性能的影響,尋找最佳的液化工藝條件,然后利用多種檢測手段對液化產(chǎn)物進行檢測分析,包括熱值分析、紅外色譜、掃描電鏡、凝膠滲透色譜和氣相色譜質譜聯(lián)用,綜合考察產(chǎn)物的物化性質和液化反應歷程,為木化生物質加氫液化和產(chǎn)物利用提供實驗室依據(jù),豐富其理論體系。 通過大量實驗,得出以玉米秸稈和竹子為原料的木化生物質加氫液化的最佳反應條件為:原料與溶劑質量比在1/10~1/6之間,反應溫度210~240℃;氫氣初始壓力7~8MPa;反應停留時間20~30min;氫氧化鈉用量為原料絕干質量的10~15%。在此條件下,木化生物質的液化率達到90%,生物質油產(chǎn)率達到50%。 所得生物質油為黑褐色瀝青狀液體,高位熱值為30MJ/kg,比原料熱值提高了66%~68%。對生物質油的GC-MS分析結果顯示,生物質油成分復雜,多達幾十種,以有機酸、酮和酚類物質居多,含氧量高。加氫液化后得到的生物質油要在實際中得以應用,還需進一步分離和提純。
【圖文】：

本概念通過光合作用利用太陽能將水和二氧化碳轉化為有機物質的質。因此，生物質都直接或間接來自于植物。從廣義上講，物、植物和微生物以及由這些有生命物質派生、排泄和代謝的生物質主要是指由光合作用產(chǎn)生的各種植物物質，包括各蔗渣等農(nóng)業(yè)廢棄物和鋸末、廢木材、枝丫、藤條、灌木等森質能是以生物質為載體的能量，是綠色植物通過葉綠素將太而儲存在生物質內(nèi)部的能量形式，即生物質能來源于植物的過程如下:6CO2+ 6H2O → 6O2+ C6H12O6+1840 kJ/mol上的綠色植物、藻類和光合細菌，通過光合作用貯存化學能約有 2000 億噸的碳被轉變?yōu)樘妓衔�。作為一種可再生資較短的時間周期內(nèi)重新生成，而全世界每年生成的生物質總。

表 2-1 三類主要生物質原料的成分比較Table2-1 Components of Three Main Biomass成分 軟木（%） 硬木（%） 禾本科（%）纖維素 35~40 45~50 30~50半纖維素 25~30 20~25 10~40木素 27~30 20~25 5~20 纖維素維素是世界最豐富的可再生資源，，一般占植物生物質的 40～45% β、D—葡萄糖基通過 l，4—苷鍵聯(lián)結而成的線狀高分子化合物，的均一聚糖，分子式為（C6H10O5）n。纖維素分子中的 β、D 一葡為纖維素分子的聚合度(DP)。天然存在的纖維素分子的聚合度都的。例如，棉花纖維初生壁的聚合度為 2000～6000，次生壁的聚與木材類、麻類的纖維的聚合度相似)，草類纖維的聚合度稍低些。素的結構模型：
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TK6

【參考文獻】

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本文編號：2675992