【摘要】：生物質(zhì)資源來源廣泛,具有可再生和潔凈等優(yōu)點,可直接轉(zhuǎn)化為液體燃料生物油。能量密度低的生物質(zhì)可以通過熱解液化技術轉(zhuǎn)化為能量密度高的生物油,它有望取代傳統(tǒng)的化石能源,而且還可以從生物油中得到許多有價值的化學產(chǎn)品,有效地提高了生物油的利用效率。生物油是一種經(jīng)過快速冷凝得到的性質(zhì)不穩(wěn)定的產(chǎn)物,久置后還容易發(fā)生老化反應,極大地限制了其應用范圍。所以生物油必須要經(jīng)過精制改性,才有望實現(xiàn)大規(guī)模的應用。從生物油中分離提取化學品是一個重要的研究方向。第一章.主要介紹了當今世界能源發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,對生物質(zhì)與生物質(zhì)能的概況,以及生物質(zhì)能開發(fā)的意義及應用前景做了歸納。通過對生物質(zhì)種類以及一些生物質(zhì)利用技術的介紹,詳述了生物質(zhì)能的發(fā)展歷程。最后,對一些生物油的物理與化學精制方法,以及生物油的應用現(xiàn)狀進行了討論和比較。第二章.首先介紹了生物油的理化性質(zhì),改善生物油的品質(zhì)是生物油得到高效利用的前提,接著對生物油的提質(zhì)與升級改性技術做出綜述。最后,介紹了生物油中的酚類物質(zhì)和它們的應用,以及分離提取這些酚類物質(zhì)的技術手段。第三章.主要研究了低溫餾分(25-100-C)、中溫餾分(100~-170-C)以及高溫餾分(170-250"C)三種餾分的理化性質(zhì),結(jié)果表明高溫餾分中確實存在大量的酚類物質(zhì)(56%)。生物油含水量較高,約為24.7%,但其低溫餾分約為2.34%,而中溫餾分和高溫餾分的水分含量更低分別為1.98%、0.77%；低溫餾分的熱值(16.3 MJ/kg)相比生物油(14.8 MJ/kg)增加得最為顯著,說明低溫餾分中含有更多的飽和化合物以及更少的含氧化合物,而高沸點的含氧化合物都存在于其它兩種餾分中。第四章.主要研究討論了Ca2+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe3+對生物油高溫餾分中酚類的回收過程。Ca2+對高溫餾分中的一些酚類是具有萃取效果的,但是萃取效果都不理想；Mg2+對高溫餾分中的很多酚類物質(zhì)都具有萃取效果,但是大多數(shù)萃取效果都不理想,唯獨對4-乙基苯酚的萃取效果較好,相對峰面積超過了20%；A13+僅與個別的酚類物質(zhì)發(fā)生絡合反應,而且反應性能也很差,故而導致萃取效果也不太理想；Zn2+對高溫餾分中的很多酚類物質(zhì)都具有萃取效果,僅4-乙基鄰苯二酚的相對峰面積超過了10%；Fe3+對高溫餾分中的很多酚類物質(zhì)都具有萃取效果,但是大多數(shù)萃取效果都不理想,但是對4-乙基苯酚的萃取效果也較好,相對峰面積超過了20%,但是萃取率并不高。第五章.主要研究討論鎂離子對于高溫餾分中酚類物質(zhì)的分離效果,并確定了一個最佳反應條件,即反應溫度、反應時間和NaOH濃度分別為25℃、20min和2.5mol/L。在此條件下,實驗對酚類物質(zhì)具有較好的富集作用,雖然大部分酚類物質(zhì)的相對含量都不高,但是對乙基苯酚的萃取率可達34.97%。然而,由于在不溶物形成的過程中混入了一些其它的蒸餾成分,導致了目標產(chǎn)物純度不夠高。雖然對乙基苯酚的萃取率相對于其它酚類較高,但是相比一些較成熟的技術,這種方法還需要進一步的研究與完善。第六章.全文總結(jié)與展望本文主要研究討論了鎂離子對于高溫餾分中酚類物質(zhì)的分離效果,并確定了一個最佳反應條件,即反應溫度、反應時間和NaOH濃度分別為25℃、20min和2.5mol/L。在此條件下,實驗對酚類物質(zhì)具有較好的富集作用,雖然大部分的酚類物質(zhì)的相對含量都不高,但是對乙基苯酚的萃取率可達34.97%。然而,目前這種方法仍然存在萃取目標產(chǎn)物純度和萃取率不夠高的問題,還需要進一步的研究。雖然Fe3+對高溫餾分中的大多數(shù)酚類物質(zhì)的分離萃取效果都不理想,而且萃取率也不高,但是對4-乙基苯酚的萃取效果也較好,相對峰面積超過了20%。所以Fe3+在萃取分離生物油中酚類物質(zhì)方面還是具有一定的研究價值的,有待進一步研究討論。
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK6;TQ243
【圖文】：

而且生物質(zhì)還是特殊的能源補充物品另外，生物質(zhì)還有Ｗ下幾個將性（１）逡逑在生物質(zhì)利用過程中，可Ｗ實現(xiàn)二氧化碳的零排放，這可極大減緩溫室效應，逡逑還是一種可再生能源，生物質(zhì)利用中Ｃ0２循環(huán)如圖１．１所示ｔｗ；（巧生物質(zhì)資源逡逑來源廣闊，可Ｗ實現(xiàn)高產(chǎn)量，同時具有多種轉(zhuǎn)化方式；（３）生物質(zhì)是一種十分清逡逑潔的燃料，其中硫和氮含量較低，有害廢氣排放量很少，環(huán)保效果突出；（４）生逡逑物質(zhì)較高的水含量，導致了其較低的熱值；（５）生物質(zhì)的能量密度較低，導致較逡逑難進行收集和運輸，這也是限制了生物質(zhì)商業(yè)化的原因之一。逡逑植物可Ｗ將太陽能轉(zhuǎn)化成化學能并保存起來，它是生物質(zhì)能量的來源，其過逡逑程如下：逡逑ＸＣ０２邋＋州邋２0邋—植物％邋合作用＿？邋Ｃｘ（Ｈ２0）ｙ邋＋邋Ｘ0２邐ｙ．ｉ）逡逑－－－垂＂’逡逑－－－晸可邐逡逑｛Ｃ＾§Ｊ邐＼邋Ｍｊｌｌ＊邋）逡逑Ｘ邐／邐Ｖ邐書；逡逑分‘汾盧邐－邐．邐邐逡逑巧＊Ｗｉｃｗ邋Ｉｆ＂}換ｗｉｍａｒｔｉ，邋Ｗ}0Ｗ~s巧逡逑圖１．１生物質(zhì)能利用二氧化碳的原理ｆ７３逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｂｉｏｍａｓｓ邋ｅｎｅｒｇｙ邋ｂｙ邋ｕｓｉｎｇ邋化ｅ邋ｐｒｉｎｄｐｌｅ邋ｏｆ邋ｃａｒｂｏｎ逡逑據(jù)統(tǒng)計，每年全世界所有植物通過光合作用固定碳得到的總能量約為逡逑３ｘｌ0２ｉｊ

生物油常用的檢測手段是ＧＣ－ＭＳ邋（氣質(zhì)聯(lián)用）、ＨＰＬＣ－ＭＳ邋（液質(zhì)聯(lián)用）和逡逑ＦＴＩ艮（紅外光譜分析）等，運用這些方法可檢測出生物油中的大多數(shù)化合物。逡逑從稻殼生物油的ＧＣ－ＭＳ圖（圖２．１）中可Ｗ看出，生物油含有許多的組分，但逡逑１９逡逑

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2 ;秸稈煉成生物油[J];中國農(nóng)村科技;2006年07期

3 ;利用秸稈“提煉”生物油[J];中國·城鄉(xiāng)橋;2006年07期

4 王鳳e

本文編號：2715509