以瓜子皮、茶葉、樹葉、核桃殼為原材料,利用高溫高壓反應釜對195℃、停留時間為4h下4種不同生物質(zhì)水熱炭化后固液相產(chǎn)物進行對比分析以及作用機理探討。研究表明:水熱炭化過程使含碳量提高了6%¹0%,物料的熱值提高了10%²0%,能量產(chǎn)量也提高了15%²1%,同時也提高了固相物質(zhì)的熱穩(wěn)定性;掃描電鏡顯示水熱炭化產(chǎn)物表面出現(xiàn)大量的微球結(jié)構(gòu)。紅外光譜分析固液相產(chǎn)物以及液相產(chǎn)物中呈現(xiàn)較高的COD和TOC,表明水熱炭化過程使纖維素和半纖維素發(fā)生了降解溶出,轉(zhuǎn)化為葡萄糖以及有機酸等物質(zhì),而木質(zhì)素未發(fā)生明顯的變化。 

【文章來源】：青島科技大學學報(自然科學版). 2018,39(01)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖１４種生物質(zhì)炭化前后的ＴＧ／ＤＴＧ曲線Ｆｉｇ．１ＴＧ／ＤＴＧｃｕｒｖｅｓｏｆｆｏｕｒｂｉｏｍａｓｓｌｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ

種生物質(zhì)原料及水熱炭化產(chǎn)物的微觀形態(tài)變化，見圖２～圖５。由圖２～圖５可以看出，水熱炭化改變了原料的微觀結(jié)構(gòu)，炭化后的固體較炭化前的固體有了一定的改觀，水熱炭化產(chǎn)物表面出現(xiàn)大量的微球結(jié)構(gòu)可能是由于脫羰基反應造成纖維素、半纖維素分解，碳產(chǎn)物的再結(jié)合形成的［１２］，也可能是水熱條件下部分木質(zhì)素降解溶出又在冷卻過程中重新吸附形成的。其中以瓜子皮和核桃殼的最為明顯，樹葉和茶葉相對較少。主要是由于本實驗水熱炭化溫度為１９５℃，只是半纖維素以及部分纖維素發(fā)生了分解，圖２瓜子皮炭化前后的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．２ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｍｅｌｏｎｓｋｉｎｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ圖３茶葉炭化前后的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．３ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｅａｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ２５

，水熱炭化產(chǎn)物表面出現(xiàn)大量的微球結(jié)構(gòu)可能是由于脫羰基反應造成纖維素、半纖維素分解，碳產(chǎn)物的再結(jié)合形成的［１２］，也可能是水熱條件下部分木質(zhì)素降解溶出又在冷卻過程中重新吸附形成的。其中以瓜子皮和核桃殼的最為明顯，樹葉和茶葉相對較少。主要是由于本實驗水熱炭化溫度為１９５℃，只是半纖維素以及部分纖維素發(fā)生了分解，圖２瓜子皮炭化前后的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．２ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｍｅｌｏｎｓｋｉｎｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ圖３茶葉炭化前后的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．３ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｅａｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ２５

【參考文獻】：
期刊論文
[1]木質(zhì)纖維生物質(zhì)精煉中木質(zhì)素的分離及高值化利用[J]. 平清偉,王春,潘夢麗,張健,石海強,牛梅紅.  化工進展. 2016(01)
[2]玉米秸稈水熱炭化產(chǎn)物特性演變分析[J]. 郭淑青,董向元,范曉偉,于海龍,吳婷婷,韓洋洋.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2016(04)
[3]我國生物質(zhì)炭化技術(shù)裝備研究現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J]. 叢宏斌,趙立欣,姚宗路,孟海波,李敏.  中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2015(02)
[4]木質(zhì)纖維生物質(zhì)熱化學轉(zhuǎn)化預處理技術(shù)研究進展[J]. 關(guān)倩,蔣劍春,徐俊明,賀小亮,馮君鋒.  生物質(zhì)化學工程. 2014(06)
[5]稻草的水熱碳化研究[J]. 黃玉瑩,袁興中,李輝,黃華軍,曾光明.  環(huán)境工程學報. 2013(05)
[6]葡萄糖水熱過程中焦炭結(jié)構(gòu)演變特性[J]. 汪君,時瀾,高英,楊海平,王賢華.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2013(07)
[7]生物質(zhì)水熱技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 高英,石韜,汪君,陳漢平,王賢華,楊海平.  可再生能源. 2011(04)
[8]玉米秸稈中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的測定[J]. 王金主,王元秀,李峰,高艷華,徐軍慶,袁建國.  山東食品發(fā)酵. 2010(03)
[9]木質(zhì)纖維素快速熱解產(chǎn)物生產(chǎn)燃料乙醇研究進展[J]. 任普鮮,蔣劍春,楊秀山,劉軍利.  生物質(zhì)化學工程. 2009(03)
[10]玉米秸稈的催化熱化學液化研究[J]. 顏永斌,龐浩,楊小旭,廖兵.  林產(chǎn)化學與工業(yè). 2008(05)



本文編號：3327033