近年來,能源和環(huán)境問題越來越受到重視,隨著傳統(tǒng)能源急劇減少,環(huán)境惡化問題嚴(yán)重,人類面臨著開發(fā)新能源和改進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的雙重任務(wù)。當(dāng)不可再生能源消耗過度時,人類就將目光轉(zhuǎn)移至可再生新能源的開發(fā)利用上。生物質(zhì)能源作為一種可循環(huán)利用、不污染環(huán)境、原料豐富易得的優(yōu)質(zhì)可再生能源,深受全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。在種類繁多的生物質(zhì)資源中,藻類生物質(zhì)是一項熱點研究課題。這是因為藻類具有儲量豐富、生長周期短、易于培養(yǎng)、凈化水質(zhì)和空氣等優(yōu)勢,與此同時,藻類作為制備生物質(zhì)能源的原料具有獨特優(yōu)勢。因此,利用藻類生物質(zhì)獲得的燃料也被視為極有發(fā)展前景的第三代生物燃料。利用藻類直接液化制備生物燃料可以節(jié)約處理原料時消耗的能源,是目前藻類生物質(zhì)利用的新方法,但直接液化制備的生物油產(chǎn)率低,生物油品質(zhì)差,難以達(dá)到燃料利用的標(biāo)準(zhǔn)。因此,研究者通過引入酸催化劑對藻類液化起到催化效果。傳統(tǒng)的液體酸中,以硫酸的催化效果為最佳,但硫酸的缺點是難以循環(huán)利用,硫酸對設(shè)備具有強腐蝕性并且造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。本文制備了兩種替代硫酸的固體酸SO42-/ZrO2和AC-SO3H,將其分別應(yīng)用于微藻小球藻和大型藻滸苔的乙醇熱液化反應(yīng)中,研究兩種固體酸催... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 藻類生物質(zhì)的液化
        1.2.1 藻類在液化中的優(yōu)勢
        1.2.2 藻類種類對生物油液化的影響
        1.2.3 藻類生物質(zhì)液化的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 藻類生物質(zhì)液化存在的問題
    1.3 固體酸催化劑的介紹
        1.3.1 固體酸的分類
        1.3.2 常見固體酸的研究現(xiàn)狀
    1.4 固體酸催化劑在生物質(zhì)液化中的應(yīng)用
        1.4.1 固體超強酸在生物質(zhì)液化中應(yīng)用
        1.4.2 分子篩在生物質(zhì)液化中應(yīng)用
        1.4.3 磺化型固體酸在生物質(zhì)液化中應(yīng)用
    1.5 選題依據(jù)、研究目的和內(nèi)容
        1.5.1 選題依據(jù)
        1.5.2 研究目的
        1.5.3 研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 試驗藥品和儀器
    2.2 表征方法
        2.2.1 傅立葉紅外變換光譜分析(FT-IR)
        2.2.2 氣相-質(zhì)譜連用分析(GC-MS)
        2.2.3 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.4 掃描電子電鏡分析(SEM)
        2.2.5 熱值分析
        2.2.6 氨氣程序升溫脫附分析(NH_3-TPD)
        2.2.7 差熱-熱重同步熱分析(TG-DTA)
    2.3 液化過程
        2.3.1 藻類原料來源
        2.3.2 固體酸催化劑的制備
        2.3.3 藻類乙醇熱液化過程
第3章 固體酸催化劑的制備及表征和模型化反應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 滸苔和小球藻原料基本物化性質(zhì)分析
        3.2.1 工業(yè)分析
        3.2.2 紅外光譜分析
        3.2.3 熱解分析
        3.2.4 形貌分析
    3.3 SO_4~(2-)/ZrO_2固體酸的制備及表征
        3.3.1 催化劑的制備方法
        3.3.2 催化劑的表征
    3.4 AC-SO_3H固體酸的制備及表征
        3.4.1 催化劑的制備方法
        3.4.2 催化劑的表征
    3.5 兩種固體酸對酯化反應(yīng)的催化作用
        3.5.1 實驗方法
        3.5.2 固體酸SO_4~(2-)/ZrO_2和AC-SO_3H在乙酸和乙醇反應(yīng)中的催化效果
    3.6 本章小結(jié)
第4章 SO_4~(2-)/ZrO_2固體酸在藻類乙醇熱液化中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 催化劑制備條件對藻類乙醇熱液化的影響
        4.2.1 焙燒溫度對小球藻、滸苔乙醇熱液化的影響
        4.2.2 焙燒時間對小球藻、滸苔乙醇熱液化的影響
    4.3 液化溫度對熱液化過程的影響
        4.3.1 液化溫度對小球藻乙醇熱液化的影響
        4.3.2 液化溫度對滸苔乙醇熱液化的影響
    4.4 催化劑用量對熱液化過程的影響
        4.4.1 催化劑用量對小球藻乙醇熱液化的影響
        4.4.2 催化劑用量對滸苔乙醇熱液化的影響
    4.5 生物油性質(zhì)分析
        4.5.1 FT-IR分析
        4.5.2 GC-MS分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 AC-SO_3H固體酸在藻類乙醇熱液化中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 催化劑制備條件對藻類乙醇熱液化的影響
        5.2.1 反應(yīng)溫度對小球藻、滸苔乙醇熱液化的影響
        5.2.2 載體粒度對小球藻、滸苔乙醇熱液化的影響
    5.3 液化溫度對熱液化過程的影響
        5.3.1 液化溫度對小球藻乙醇熱液化的影響
        5.3.2 液化溫度對滸苔乙醇熱液化的影響
    5.4 催化劑用量對熱液化過程的影響
        5.4.1 催化劑對用量小球藻乙醇熱液化的影響
        5.4.2 催化劑用量對滸苔乙醇熱液化的影響
    5.5 生物油性質(zhì)分析
        5.5.1 FT-IR分析
        5.5.2 GC-MS分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]改性分子篩催化劑對木屑液化效果的實驗研究[J]. 王立華,張瀟中.  中國科技投資. 2013(20)
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碩士論文
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[3]滇池藍(lán)藻的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化試驗研究[D]. 羅蘇鵬.昆明理工大學(xué) 2011
[4]固體酸催化葡萄糖轉(zhuǎn)化乙酰丙酸的研究[D]. 隋小玉.華南理工大學(xué) 2010
[5]納米固體超強酸SO4～（2-）/ZrO2的制備、表征及其催化性能研究[D]. 蘇艷霞.河北師范大學(xué) 2006



本文編號：3455218