【摘要】：隨著化石燃料的枯竭和全球環(huán)境的嚴重破壞,開發(fā)可再生的清潔能源迫在眉睫。若對生物質能合理利用,它不但是一種可再生能源,也是一種清潔能源。近年來,以水為溶劑和反應介質的超臨界流體液化技術得到了廣泛研究。本文在綜述了大量參考文獻的基礎上,制定了一套生物質在超臨界水中液化的實驗方案,并進行了一系列實驗研究。 成功地自行設計了一套生物質在超臨界水中液化的試驗裝置。反應釜的最高設計溫度為450℃,最高設計壓力為45MPa。采用錫浴加熱反應釜,故反應速度快。試驗證明,本實驗裝置能夠滿足實驗要求,具有操作簡單、維修方便、無二次污染和液化轉化率高等優(yōu)點。 試驗中,對木屑、飛機草和花生殼三種生物質原料的主要成分進行分析,它們的主要成分是纖維素、半纖維素和木質素。纖維素的質量含量最大、其次是木質素和半纖維素,三者之和達95%以上。 木屑、飛機草和花生殼在超臨界水中液化,產生的氣體有焦油味;液體產物顯酸性,PH值在2.5～4.8之間。部分液化產物不穩(wěn)定,在保存過程中,顏色由淡黃色變?yōu)樽厣?最后有黑色樹脂狀沉淀生成。 對纖維素、木屑、飛機草和花生殼在不同反應溫度下液化的產物進行GC—MS分析,其成分相當復雜,里面含有幾十種有機物。其中濃度相對較大的物質主要是含有3～9個碳的小分子有機酸、糠醛及含有甲基、甲氧基的醛、酮、苯酚類化合物。比較其它研究者對纖維素、半纖維素和木質素水解和熱分解產物的研究和實驗中所得主要產物,可以推測出生物質在超臨界水中液化時,水解和熱解反應同時進行,最終產物是纖維素、半纖維素和木質素的水解和熱分解產物。且在水的臨界溫度(374.3℃)以上,反應溫度對產物成分影響不明顯,但對不同產物成分的濃度有較大影響。 另外,分別研究了反應溫度、反應給水體積和反應物料加入質量三者對纖維素、木屑、飛機草和花生殼在超臨界水中液化轉化率的影響,來確定出優(yōu)化工藝條件。優(yōu)化工藝條件為:在其它反應條件不變時,反應溫度要控制在370℃～390℃;當反應釜體積為20毫升,在其它反應條件不變時,反應給水量要控制在10～11毫升;其它反應條件不變時,反應物料加入質量與水的質量比要控制在1:
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TK6
【圖文】：

錫池和冷卻水池之間的導軌上來回運動。操作架的正中央是一個升降裝置，在升降裝置的末端是一個夾頭，是用來夾住反應釜，通過控制升降裝置來控制反應釜在錫池和冷卻水池中沿上、下方向運動。圖2.2為反應裝置的外觀照片。圖2.2反應裝置的外觀照片192.2PhotoofreaetionequiPment下面，分別簡單介紹反應裝置中各部分的設計。

將反應釜內液體過濾，收集在小的收集瓶中。從瓶外看，其液體顏色為淡黃色。充氮氣，在避光處放置24小時，在放置過程中，瓶中原有的澄清液體，由淡黃色慢慢變成棕色且出現(xiàn)混濁，最后有黑褐色的樹脂狀物質沉淀。圖4.1為不同條件下液化產物的照片。在圖中，從左至右，分別為纖維素、木屑、飛機草和花生殼等物質在超臨界水中液化，經過濾后收集到的可溶于水的液化產物。一44一

【引證文獻】

相關博士學位論文 前2條

1 朱廣用;大豆渣的資源化研究—亞臨界水解過程及熱解過程[D];上海大學;2011年

2 呂學斌;木質纖維素轉化為生物乙醇過程中關鍵問題的研究[D];天津大學;2009年

相關碩士學位論文 前5條

1 王東;高壓反應釜水熱液化制備生物油的實驗研究[D];中國石油大學(北京);2016年

2 王奕雪;滇池底泥—褐煤超臨界水共氣化制氫實驗研究[D];昆明理工大學;2013年

3 何友寶;亞超臨界水技術在廢舊尼龍6解聚中的應用[D];大連大學;2008年

4 王琨;超臨界生物質氣化制氫反應過程研究[D];大連理工大學;2007年

5 梁瑩;玉米秸稈稀硫酸預處理工藝研究[D];天津大學;2007年

本文編號：2730817