植物性生物質廢棄物是可再生能源中最豐富的來源之一,具有廣泛來源,廉價易得,可持續(xù)再生等優(yōu)點。本文以甘蔗渣為生物質廢棄物原料水熱轉化制備生物油燃料,探討反應溫度、反應時間以及物料比對液化產(chǎn)物分布的影響。在此基礎上,以Na OH和Na2CO3溶液、KBH₄、ZSM-5分子篩以及Ni-ZSM-5、Na-ZSM-5改性分子篩為催化劑研究對甘蔗渣水熱液化產(chǎn)物分布的影響。最后通過GC-MS對油1相、油2相和HO相成分進行分析,探討各反應條件對油相中各類化合物分布的影響;通過GC-TCD對氣體產(chǎn)物進行分析,探討各反應條件對氣相中氣體成分的影響。反應溫度、反應時間以及物料比對甘蔗渣水熱液化制備生物油各成分分布影響很大。當反應溫度為285℃、反應時間30 min以及甘蔗渣/去離子水=10:200時,總產(chǎn)油率最大,為46.9%。油1相化合物種類主要是酚類、酮類、呋喃類、酸類、醛類和醇類;油2相產(chǎn)物中化合物種類主要是酚類、酮類、呋喃類、酸類、酯類和醇類;HO相產(chǎn)物中化合物種類主要以酚類、酸類和烴類為主。根據(jù)GC-TCD分析結果,氣體中CH₄含量隨著反應溫度的提高、...

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 生物質能源的研究背景及意義
    1.2 植物性生物質的組成成分
        1.2.1 纖維素
        1.2.2 半纖維素
        1.2.3 木質素
    1.3 生物質的利用途徑
        1.3.1 生物質氣化
        1.3.2 生物質熱解
        1.3.3 生物質液化
    1.4 生物質水熱液化的研究進展
        1.4.1 纖維素的水熱液化
        1.4.2 半纖維素的水熱液化
        1.4.3 木質素的水熱液化
        1.4.4 植物性生物質的水熱液化
        1.4.5 催化劑對植物性生物質水熱液化的影響
    1.5 研究內(nèi)容、方法和技術路線
        1.5.1 主要研究內(nèi)容
        1.5.2 研究方法
        1.5.3 技術路線
第2章 實驗材料與方法
    2.1 實驗裝置
    2.2 實驗材料
        2.2.1 植物性生物質廢棄物
        2.2.2 實驗藥品
    2.3 實驗步驟
    2.4 改性分子篩的制備
    2.5 分析方法
        2.5.1 各分離產(chǎn)物產(chǎn)率分析
        2.5.2 油相產(chǎn)物成分分析
        2.5.3 氣相產(chǎn)物成分分析
第3章 甘蔗渣水熱液化產(chǎn)物分布的研究
    3.1 引言
    3.2 反應溫度對甘蔗渣水熱液化的影響
    3.3 反應時間對甘蔗渣水熱液化的影響
    3.4 物料比對甘蔗渣水熱液化的影響
    3.5 油相產(chǎn)物成分分布的研究
        3.5.1 油1相成分分布的研究
        3.5.2 油2相成分分布的研究
        3.5.3 HO相成分分布的研究
    3.6 氣相產(chǎn)物成分分布的研究
第4章 堿性催化劑對甘蔗渣水熱液化產(chǎn)物分布影響的研究
    4.1 引言
    4.2 NaOH對甘蔗渣水熱液化的影響
        4.2.1 NaOH濃度對甘蔗渣水熱液化的影響
        4.2.2 反應溫度對NaOH催化甘蔗渣水熱液化的影響
        4.2.3 反應時間對NaOH催化甘蔗渣水熱液化的影響
    4.3 Na₂CO₃對甘蔗渣水熱液化的影響
        4.3.1 Na₂CO₃濃度對甘蔗渣水熱液化的影響
        4.3.2 反應溫度對Na₂CO₃催化甘蔗渣水熱液化的影響
        4.3.3 反應時間對Na₂CO₃催化甘蔗渣水熱液化的影響
    4.4 油相產(chǎn)物成分分布的研究
        4.4.1 NaOH催化液化甘蔗渣油相產(chǎn)物成分分布的研究
        4.4.2 Na₂CO₃催化液化甘蔗渣油相產(chǎn)物成分分布的研究
    4.5 氣相產(chǎn)物成分分布的研究
        4.5.1 NaOH催化液化甘蔗渣氣體產(chǎn)物成分分布的研究
        4.5.2 Na₂CO₃催化液化甘蔗渣氣體產(chǎn)物成分分布的研究
第5章 還原試劑對甘蔗渣水熱液化產(chǎn)物分布影響的研究
    5.1 引言
    5.2 KBH₄添加量對甘蔗渣水熱液化的影響
    5.3 反應時間對KBH₄催化甘蔗渣水熱液化的影響
    5.4 反應溫度對KBH₄催化甘蔗渣水熱液化的影響
    5.5 KBH₄催化液化甘蔗渣油相產(chǎn)物成分分布的研究
        5.5.1 油1相成分分布的研究
        5.5.2 油2相成分分布的研究
        5.5.3 HO相成分分布的研究
    5.6 氣相產(chǎn)物成分分布的研究
第6章 分子篩對甘蔗渣水熱液化產(chǎn)物分布影響的研究
    6.1 引言
    6.2 ZSM-5 分子篩對甘蔗渣水熱液化的影響
        6.2.1 ZSM-5 分子篩添加量對甘蔗渣水熱液化的影響
        6.2.2 反應溫度對ZSM-5 分子篩催化甘蔗渣水熱液化的影響
        6.2.3 反應時間對ZSM-5 分子篩催化甘蔗渣水熱液化的影響
    6.3 Ni-ZSM-5 分子篩對甘蔗渣水熱液化的影響
        6.3.1 Ni-ZSM-5 分子篩添加量對甘蔗渣水熱液化的影響
        6.3.2 反應溫度對Ni-ZSM-5 分子篩催化甘蔗渣水熱液化的影響
        6.3.3 反應時間對Ni-ZSM-5 分子篩催化甘蔗渣水熱液化的影響
    6.4 Na-ZSM-5 分子篩對甘蔗渣水熱液化的影響
        6.4.1 Na-ZSM-5 分子篩添加量對甘蔗渣水熱液化的影響
        6.4.2 反應溫度對Na-ZSM-5 分子篩催化甘蔗渣水熱液化的影響
        6.4.3 反應時間對Na-ZSM-5 分子篩催化甘蔗渣水熱液化的影響
    6.5 油相產(chǎn)物成分分布的研究
        6.5.1 ZSM-5 催化液化甘蔗渣油相產(chǎn)物成分分布的研究
        6.5.2 Ni-ZSM-5 催化液化甘蔗渣油相產(chǎn)物成分分布的研究
        6.5.3 Na-ZSM-5 催化液化甘蔗渣油相產(chǎn)物成分分布的研究
    6.6 氣相產(chǎn)物成分分布的研究
        6.6.1 ZSM-5 催化液化甘蔗渣氣體產(chǎn)物成分分布的研究
        6.6.2 Ni-ZSM-5 催化液化甘蔗渣氣體產(chǎn)物成分分布的研究
        6.6.3 Na-ZSM-5 催化液化甘蔗渣氣體產(chǎn)物成分分布的研究
第7章 結論
參考文獻
致謝
在校期間發(fā)表的學術論文及研究成果



本文編號：3997368