農(nóng)林生物質(zhì)熱解油組分分離及熱解木質(zhì)素表征研究
發(fā)布時間:2020-06-03 19:44
【摘要】:農(nóng)林生物質(zhì)快速熱解油化學(xué)組分豐富,是制備高值化學(xué)品以及液體燃料的良好原料。然而,熱解油化合物種類的復(fù)雜性和組分分布的不均一性導(dǎo)致其利用率不高。根據(jù)化學(xué)成分特性對熱解油進行組分分離,對各組分分別進行研究和分級轉(zhuǎn)化是實現(xiàn)其高效利用的有效途徑。本論文以針葉材落葉松熱解油、闊葉材鵝掌楸熱解油以及草本植物玉米秸稈熱解油為研究對象,采用氣質(zhì)聯(lián)用、多級溶劑萃取等方法分析了熱解油的理化性質(zhì)、化學(xué)成分及組分分布情況,采用甲醛的消耗量為指標(biāo)考察了酚類組分的化學(xué)反應(yīng)能力;采用自由基的清除能力為指標(biāo)考察了水相組分及酚類組分的抗氧化活性,利用熱重紅外及熱解氣質(zhì)聯(lián)用等手段考察了熱解木質(zhì)素的熱裂解失重特性及產(chǎn)物生成規(guī)律。論文主要結(jié)論如下:(1)試驗所采用的熱解油含水率為19%~27%,pH值為2.5~3.8,動力粘度為30~50 mPa·s,主要化學(xué)成分為酚類、酮類、醛類、酸類、酯類及糖類等。(2)熱解油中醚溶相(酸、醛、酮類)、醚不溶相(熱解糖類)、二氯甲烷溶相(小分子酚類)及二氯甲烷不溶相(熱解木質(zhì)素)的相對含量依次為18%~23%、32%~38%、15%~20%及6%~9%。(3)以抗壞血酸Vc為對照,對水相組分及酚類組分的抗氧化性測定結(jié)果表明,酚類組分與水相組分均具有一定的抗氧化活性,且隨著樣品濃度增大逐漸增強。(4)酚類組分和熱解木質(zhì)素均與甲醛具有一定的的反應(yīng)能力,最高分別達到苯酚與甲醛反應(yīng)能力的80%和25%。(5)與堿木質(zhì)素相比,熱解木質(zhì)素較容易發(fā)生解聚,且熱解程度和液體產(chǎn)率較高。熱解木質(zhì)素?zé)峤猱a(chǎn)物以酚類物質(zhì)為主(最高達70%),高于堿木質(zhì)素?zé)峤猱a(chǎn)物中酚類物質(zhì)的含量。
【圖文】:
分子化合物不能被檢測到(Garcia-化rez,邋2007)。逡逑熱解油中大部分的酪類化合物是由生物質(zhì)中的木質(zhì)素在熱裂解液化過程中發(fā)生逡逑分子間斷裂生成(Ren.邋2013),由圖2-3可W看出,相比于玉米稻桿熱解油,落葉松逡逑24逡逑
4.3.3.1時間對熱解木質(zhì)素的化學(xué)反應(yīng)性能的影響逡逑在反應(yīng)溫度為45"C,考察不同反應(yīng)時間下熱解木質(zhì)素消耗甲酸的量,試驗結(jié)果逡逑如圖4-2所示。從圖中可看出,當(dāng)反應(yīng)時間從化增至禮時,熱解木質(zhì)素消耗的甲逡逑醒量呈現(xiàn)較大的增長趨勢,在反應(yīng)3h時,Ig落葉松熱解木質(zhì)素、蠟掌揪熱解木質(zhì)素、逡逑玉米稻桿熱解木質(zhì)素的甲醒消耗量依次為化537g、0.482g、0.461g。當(dāng)反應(yīng)時間繼續(xù)逡逑延長,達到4h和5h時,甲酸的消耗量增長緩慢,這表明此時熱解木質(zhì)素與甲醒的反逡逑應(yīng)程度已較為充分,,反應(yīng)能力逐漸變緩。當(dāng)反應(yīng)5h時,H種熱解木質(zhì)素的甲酸消耗逡逑量依次為0.5巧g、0.501g、0.480g,相比于化時,分別增加了邋0.022g、0.019g、0.019g。逡逑0-601逡逑化邋55-邐一^邐—邐"逡逑I-逡逑"邐 ̄?-巧海:鞭巧%?未;&堓逡逑米枯巧巧水疵契逡逑化巧-逡逑0.30邋-邐,邐iimrr邐'4-r邋i.'rrim'iiii’n邋I'l'imi'i'邋'-.,nrn-nTim'n|mimm"-i'?、ri邋I.邋"邋T邋i邋,邋i邋i邋"■邋11邋m邋i邋i邋ir逡逑1邐2邐3邐4邐5逡逑技惦時N'min逡逑圖4-2不同反應(yīng)時間下熱解木質(zhì)素的化學(xué)反應(yīng)活性逡逑Fig.4-2邋民eaction邋ability邋between邋pyrolytic邋lignin邋and邋formaldehyde邋fimction邋at
【學(xué)位授予單位】:北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TK6;TQ914.3
本文編號:2695301
【圖文】:
分子化合物不能被檢測到(Garcia-化rez,邋2007)。逡逑熱解油中大部分的酪類化合物是由生物質(zhì)中的木質(zhì)素在熱裂解液化過程中發(fā)生逡逑分子間斷裂生成(Ren.邋2013),由圖2-3可W看出,相比于玉米稻桿熱解油,落葉松逡逑24逡逑
4.3.3.1時間對熱解木質(zhì)素的化學(xué)反應(yīng)性能的影響逡逑在反應(yīng)溫度為45"C,考察不同反應(yīng)時間下熱解木質(zhì)素消耗甲酸的量,試驗結(jié)果逡逑如圖4-2所示。從圖中可看出,當(dāng)反應(yīng)時間從化增至禮時,熱解木質(zhì)素消耗的甲逡逑醒量呈現(xiàn)較大的增長趨勢,在反應(yīng)3h時,Ig落葉松熱解木質(zhì)素、蠟掌揪熱解木質(zhì)素、逡逑玉米稻桿熱解木質(zhì)素的甲醒消耗量依次為化537g、0.482g、0.461g。當(dāng)反應(yīng)時間繼續(xù)逡逑延長,達到4h和5h時,甲酸的消耗量增長緩慢,這表明此時熱解木質(zhì)素與甲醒的反逡逑應(yīng)程度已較為充分,,反應(yīng)能力逐漸變緩。當(dāng)反應(yīng)5h時,H種熱解木質(zhì)素的甲酸消耗逡逑量依次為0.5巧g、0.501g、0.480g,相比于化時,分別增加了邋0.022g、0.019g、0.019g。逡逑0-601逡逑化邋55-邐一^邐—邐"逡逑I-逡逑"邐 ̄?-巧海:鞭巧%?未;&堓逡逑米枯巧巧水疵契逡逑化巧-逡逑0.30邋-邐,邐iimrr邐'4-r邋i.'rrim'iiii’n邋I'l'imi'i'邋'-.,nrn-nTim'n|mimm"-i'?、ri邋I.邋"邋T邋i邋,邋i邋i邋"■邋11邋m邋i邋i邋ir逡逑1邐2邐3邐4邐5逡逑技惦時N'min逡逑圖4-2不同反應(yīng)時間下熱解木質(zhì)素的化學(xué)反應(yīng)活性逡逑Fig.4-2邋民eaction邋ability邋between邋pyrolytic邋lignin邋and邋formaldehyde邋fimction邋at
【學(xué)位授予單位】:北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TK6;TQ914.3
【參考文獻】
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1 姚燕;生物油的分餾及品位提升試驗研究[D];浙江大學(xué);2008年
本文編號:2695301
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