生物質(zhì)作為唯一可用于大規(guī)模制取液體燃料的可再生能源,在能源和環(huán)境問題方面具有重要的地位。采用響應(yīng)曲面法研究了滸苔的水熱液化工藝,以反應(yīng)溫度和固含率為變量,構(gòu)建了生物油產(chǎn)率、熱值、能量收率、碳元素收率和氮元素收率的響應(yīng)曲面模型,探討了變量間的交互作用,獲得了生物油產(chǎn)率的最優(yōu)反應(yīng)條件并進行了實驗驗證。研究了滸苔水熱液化工藝的質(zhì)量和能量平衡,分析了灰分及其中金屬元素的質(zhì)量平衡。在反應(yīng)溫度300℃、固含率15%條件下,氣體產(chǎn)物、固體殘渣、水相產(chǎn)物和生物油占總質(zhì)量的61.73%,占總能量的58.25%,其中生物油分別占17.47%和33.70%�；曳种饕植荚谒喈a(chǎn)物和固體殘渣中,占總灰分的94.15%,其中K、Na、Mg主要分布在水相產(chǎn)物中,Ca、Fe主要分布在固體殘渣中。利用TGA、GC-MS和FT-ICR MS分析了生物油的餾程、化學(xué)組成和雜原子化合物分布。生物油中汽油和煤柴油餾分占42.32%。生物油的化學(xué)組成非常復(fù)雜,包括烴類、酸類、酮類、酯類、酚類和醇類。生物油中的含氧組分主要是O₂,O₃,O₄類化合物,含氮組分主要是... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 緒論
    1.1 生物質(zhì)概述
        1.1.1 生物質(zhì)的定義
        1.1.2 生物質(zhì)的分類
        1.1.3 生物質(zhì)的化學(xué)組成
    1.2 生物質(zhì)水熱液化技術(shù)
        1.2.1 生物質(zhì)水熱液化技術(shù)概述
        1.2.2 生物質(zhì)水熱液化的影響因素
        1.2.3 生物油的物理性質(zhì)
        1.2.4 生物油的化學(xué)性質(zhì)
    1.3 生物油的精制
        1.3.1 催化加氫液化
        1.3.2 催化加氫精制
        1.3.3 熱加工精制
    1.4 研究內(nèi)容與目標
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 研究目標
第2章 實驗部分
    2.1 實驗試劑與實驗儀器
    2.2 原料處理與分析
        2.2.1 滸苔處理與分析
        2.2.2 廚余垃圾處理與分析
    2.3 實驗裝置及方法
        2.3.1 實驗步驟
        2.3.2 產(chǎn)率計算
    2.4 實驗方法的改進
        2.4.1 烘干溫度
        2.4.2 萃取溶劑
    2.5 產(chǎn)物分析
        2.5.1 元素分析與熱值
        2.5.2 GC-MS
        2.5.3 FTIR
        2.5.4 TGA
        2.5.5 FT-ICR MS
        2.5.6 ICP-OES
第3章 滸苔水熱液化研究
    3.1 引言
    3.2 實驗設(shè)計
    3.3 生物油響應(yīng)曲面實驗結(jié)果
        3.3.1 生物油產(chǎn)率
        3.3.2 生物油熱值
        3.3.3 生物油能量收率、碳元素收率和氮元素收率
        3.3.4 生物油響應(yīng)曲面優(yōu)化
    3.4 滸苔水熱液化工藝評價
        3.4.1 質(zhì)量和能量平衡
        3.4.2 灰分及金屬元素平衡
    3.5 TGA
    3.6 GC-MS
    3.7 FT-ICR MS
        3.7.1 負離子模式
        3.7.2 正離子模式
    3.8 本章小結(jié)
第4章 廚余垃圾水熱液化研究
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
    4.3 反應(yīng)條件對產(chǎn)物分布的影響
        4.3.1 反應(yīng)溫度的影響
        4.3.2 料液比的影響
    4.4 生物油的性質(zhì)
        4.4.1 元素組成與熱值
        4.4.2 TGA
        4.4.3 GC-MS
        4.4.4 FTIR
        4.4.5 FT-ICR MS
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
附錄A 碩士期間已發(fā)表論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]藍藻水熱液化制取生物油過程優(yōu)化研究[J]. 馬其然,郭洋,王樹眾,宋文瀚,張帆,張鑫,倪士堯,施東波.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[2]肉質(zhì)廢物水熱液化制備液體燃料[J]. 鄭冀魯,孔永平.  化工學(xué)報. 2014 (10)
[3]響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波輔助提取銀杏葉黃酮類化合物[J]. 吳偉,宋志鵬,張云,喻昕.  湖北理工學(xué)院學(xué)報. 2013(05)
[4]有機質(zhì)亞/超臨界水液化研究進展[J]. 王敏麗,陳會會,關(guān)清卿,寧平,谷俊杰,田森林,韋朝海.  化工進展. 2014(02)
[5]恩氏常壓蒸餾法測定車用汽油的餾程[J]. 高磊.  西藏科技. 2013(06)
[6]生物質(zhì)直接催化液化的研究[J]. 李金花,王國明,王婷,王濤先,桑玉濤,馮雙慶,韓永萍,王宗花.  可再生能源. 2012(11)
[7]藻類直接液化制取液體燃料研究進展[J]. 黃付彬,馮麗娟,楊文超,譚文娟,徐康文,李春虎.  化工進展. 2012(10)
[8]生物質(zhì)高壓液化制生物油研究進展[J]. 胡見波,杜澤學(xué),閔恩澤.  中外能源. 2011(11)
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博士論文
[1]低脂微藻水熱液化生物油實驗研究與機理分析[D]. 蓋超.山東大學(xué) 2014

碩士論文
[1]廚余垃圾水熱處理制取有機肥的試驗研究[D]. 熊晨.浙江大學(xué) 2015
[2]滸苔熱液化制備生物油的基礎(chǔ)研究[D]. 黃付彬.中國海洋大學(xué) 2013
[3]滸苔在亞/超臨界流體中的液化研究[D]. 周東.復(fù)旦大學(xué) 2011
[4]生物質(zhì)在超/亞臨界水條件下液化研究[D]. 曹洪濤.湖南大學(xué) 2008
[5]微藻熱化學(xué)液化的實驗研究[D]. 鄒樹平.石河子大學(xué) 2007
[6]生物質(zhì)在超臨界水中液化轉(zhuǎn)化的實驗研究[D]. 朱道飛.昆明理工大學(xué) 2005



本文編號：3182150