由木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)通過快速熱裂解制得的生物油通常含有較高的水含量和氧含量,以及較高的熱不穩(wěn)定性,需要通過一定手段改性提質(zhì)后才可加以利用。生物油的組分分布復(fù)雜且含有豐富的族類化合物,采取單一的改性手段往往難以實現(xiàn)較高的全局轉(zhuǎn)化效率,因此需對生物油預(yù)先進(jìn)行組分分離,針對各組分特性優(yōu)化提質(zhì)路徑,提升生物油的整體利用效率。分子蒸餾運行溫度低、時間短的技術(shù)特點使其適用于分離熱敏性較高的混合物。因此,本文基于分子蒸餾分離技術(shù),開展了不同溫度和壓力條件下生物油分離及其產(chǎn)物特性的研究。通過一系列不同蒸餾溫度和壓力工況的分子蒸餾實驗,探究不同工況下生物油分離產(chǎn)物的特性規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),蒸出餾分含有較高的氫碳摩爾比和氧含量,隨溫度和真空度的降低而升高,殘余餾分含有較高熱值和碳含量,氫碳摩爾比接近于1;其中,酸醛類小分子含氧化合物全部富集于蒸出餾分,殘余餾分中則含有豐富的酚類化合物。定義了分離因子,基于化合物在各分離產(chǎn)物中的GC-MS相對豐度,對該種生物油中十八種典型含氧化合物的蒸出能力進(jìn)行半定量評價。結(jié)果表明,酸、醛、呋喃類的七種小分子化合物在各實驗工況下保持了極強的蒸出性能;苯二酚的蒸出能力在酚類化合物... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

- 12018年全球能源消費結(jié)構(gòu)[1]

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論2圖1- 2生物質(zhì)產(chǎn)生和利用的碳循環(huán)示意圖[3]研究表明[4]，我國每年約4.05億噸農(nóng)作物秸稈和1.59億噸林業(yè)剩余物可供能源化利用，總量相當(dāng)于2.91億噸標(biāo)煤�；谖覈鴩�，發(fā)展生物質(zhì)能可極大地改善能源消費結(jié)構(gòu)，推進(jìn)新農(nóng)村和城鎮(zhèn)化改革。首先，經(jīng)濟的發(fā)展使我國面臨巨大的能源需求，而化石能源的過多消耗又使我國面臨著環(huán)境惡化壓力；其次我國原油的對外依存度已超過70%，對進(jìn)口的嚴(yán)重依賴使我國在應(yīng)對國際突發(fā)危機上處于被動位置。因此，我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展既是戰(zhàn)略對策，也是歷史必然。1.2生物質(zhì)能技術(shù)背景生物質(zhì)可轉(zhuǎn)化為兩種主要能源形態(tài)，一種為電能或熱能，另一種為液體燃料，通常根據(jù)不同種類生物質(zhì)的水分、熱值、工業(yè)成分、灰分、纖維素和木質(zhì)素比例等確定合適的利用路徑。生物質(zhì)的主要轉(zhuǎn)化路徑可分為生化轉(zhuǎn)化和物化轉(zhuǎn)化，如圖1-3所示。圖1- 3生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)路線[5]

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論2圖1- 2生物質(zhì)產(chǎn)生和利用的碳循環(huán)示意圖[3]研究表明[4]，我國每年約4.05億噸農(nóng)作物秸稈和1.59億噸林業(yè)剩余物可供能源化利用，總量相當(dāng)于2.91億噸標(biāo)煤�；谖覈鴩�，發(fā)展生物質(zhì)能可極大地改善能源消費結(jié)構(gòu)，推進(jìn)新農(nóng)村和城鎮(zhèn)化改革。首先，經(jīng)濟的發(fā)展使我國面臨巨大的能源需求，而化石能源的過多消耗又使我國面臨著環(huán)境惡化壓力；其次我國原油的對外依存度已超過70%，對進(jìn)口的嚴(yán)重依賴使我國在應(yīng)對國際突發(fā)危機上處于被動位置。因此，我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展既是戰(zhàn)略對策，也是歷史必然。1.2生物質(zhì)能技術(shù)背景生物質(zhì)可轉(zhuǎn)化為兩種主要能源形態(tài)，一種為電能或熱能，另一種為液體燃料，通常根據(jù)不同種類生物質(zhì)的水分、熱值、工業(yè)成分、灰分、纖維素和木質(zhì)素比例等確定合適的利用路徑。生物質(zhì)的主要轉(zhuǎn)化路徑可分為生化轉(zhuǎn)化和物化轉(zhuǎn)化，如圖1-3所示。圖1- 3生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)路線[5]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]分子蒸餾純化富含中長碳鏈甘油三酯的人乳替代脂[J]. 繆智誠,王雅寓,徐文迪,楊壯壯,王小三,金青哲,王興國.  中國油脂. 2020(02)
[2]模擬生物油分子蒸餾的響應(yīng)面法工況優(yōu)化[J]. 盧亮,陳軍昊,王樹榮.  化工進(jìn)展. 2018(07)
[3]生物質(zhì)熱解分級冷凝制備多品級生物油[J]. 馬善為,張一鳴,丁浩植,朱錫鋒.  太陽能學(xué)報. 2018(05)
[4]A review on the upgradingof bio-oil based on separation[J]. 王樹榮,CAI QinJie,ZHANG Fan,CHEN JunHao,ZHAO Yuan,ZHU LingJun.  Science Foundation in China. 2017(01)
[5]刮膜式分子蒸餾傳質(zhì)模型及其仿真[J]. 李慧,王珂鑫.  化工學(xué)報. 2015(03)
[6]農(nóng)用生物炭研究進(jìn)展與前景[J]. 陳溫福,張偉明,孟軍.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(16)
[7]不同蒸餾壓力下的生物油分子蒸餾分離特性研究[J]. 王譽蓉,王樹榮,王相宇,郭祚剛.  燃料化學(xué)學(xué)報. 2013(02)
[8]分子蒸餾技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 連錦花,孫果宋,雷福厚.  化工技術(shù)與開發(fā). 2010(07)
[9]分子蒸餾過程的計算流體力學(xué)模擬[J]. 王燕飛,許松林.  化學(xué)工程. 2010(01)
[10]植物精油的提取與分離技術(shù)[J]. 瞿新華.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2007(32)

博士論文
[1]生物質(zhì)竹炭材料在超級電容器中的應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)研究[D]. 楊帆.中國工程物理研究院 2019
[2]我國生物質(zhì)原料資源及能源潛力評估[D]. 張蓓蓓.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]離心式分子蒸餾的CFD/DSMC耦合算法模擬及實驗研究[D]. 余江.天津大學(xué) 2016

碩士論文
[1]刮膜式分子蒸餾工藝優(yōu)化控制研究[D]. 溫永歲.長春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于DSMC方法的分子蒸餾氣相傳遞過程研究[D]. 李陽.天津大學(xué) 2015



本文編號：3499545