本文關(guān)鍵詞：熱化學(xué)轉(zhuǎn)化藻類物質(zhì)制備生物燃料

  更多相關(guān)文章： 生物質(zhì) 藻類 液化 生物油 協(xié)同效應(yīng) 路易斯酸

【摘要】：藻類作為一種重要的可再生生物質(zhì),因其光合作用效率高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、生長(zhǎng)周期短等突出特點(diǎn)而倍受關(guān)注。論文以微藻的代表(螺旋藻和小球藻)和大藻的代表(條滸苔)為研究對(duì)象,考察其在不同條件下的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化行為并優(yōu)化反應(yīng)條件,以獲得高產(chǎn)率和高品質(zhì)的生物燃料。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:首先,利用水熱液化法對(duì)微藻(螺旋藻)和大藻(條滸苔)進(jìn)行共液化試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩者共液化過程中呈現(xiàn)較好的協(xié)同促進(jìn)作用且有助于生物油的在線脫氧;相比二者單獨(dú)液化,共液化溫度得到了降低。其次,以小球藻為原料,對(duì)比其在11種不同極性溶劑中的液化行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn),溶劑極性對(duì)液化產(chǎn)物分布與產(chǎn)物油性質(zhì)影響較大。隨著溶劑極性的增加,微藻轉(zhuǎn)化率增加。隨后,以乙醇為液化溶劑,對(duì)小球藻熱化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化。再次,以丙酮為液化溶劑,對(duì)小球藻熱化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化。在最佳反應(yīng)條件下,產(chǎn)物油最高產(chǎn)率可達(dá)78.9 wt.%。GC-MS分析表明,產(chǎn)物油主要成分為不飽和脂肪酸類和烴類。最后,考察了不同路易斯酸對(duì)小球藻在乙醇中液化產(chǎn)物分布及產(chǎn)物油性質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在所選擇的5種路易斯酸中,ZnCl2催化效果最好。隨后,以ZnCl2為催化劑,考察了各反應(yīng)條件對(duì)液化產(chǎn)物分布和產(chǎn)物油性質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn),水分對(duì)微藻液化行為以及產(chǎn)物油油品影響較大。
【關(guān)鍵詞】：生物質(zhì) 藻類 液化 生物油 協(xié)同效應(yīng) 路易斯酸
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE667
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)11-13
• 1.1.1 生物化學(xué)法11
• 1.1.2 熱化學(xué)轉(zhuǎn)化法11-13
• 1.2 不同生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化利用13-14
• 1.2.1 第一代生物燃料13-14
• 1.2.2 第二代生物燃料14
• 1.2.3 第三代生物燃料14
• 1.3 第三代生物燃料研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線17-18
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容17
• 1.4.2 技術(shù)路線17-18
• 2 亞臨界水中微藻和大藻的共液化18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分18-20
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料18
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟18-20
• 2.2.3 產(chǎn)物表征20
• 2.3 結(jié)果和討論20-26
• 2.3.1 熱重分析20-22
• 2.3.2 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物分布影響22-23
• 2.3.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物分布影響23
• 2.3.4 微藻/大藻(SP/EP)質(zhì)量比對(duì)產(chǎn)物分布影響23-25
• 2.3.5 水/藻質(zhì)量比對(duì)產(chǎn)物分布影響25-26
• 2.4 生物油的表征26-28
• 2.4.1 氣質(zhì)分析26-28
• 2.4.2 元素分析28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 3 溶劑極性對(duì)微藻液化行為的影響30-42
• 3.1 引言30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分30-32
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料30
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟30-32
• 3.2.3 產(chǎn)物分析32
• 3.3 結(jié)果與討論32-40
• 3.3.1 溶劑篩選32-34
• 3.3.2 溶劑/微藻比(S/B)對(duì)產(chǎn)物分布影響34-35
• 3.3.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物分布影響35
• 3.3.4 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物分布影響35-36
• 3.3.5 氣質(zhì)分析36-39
• 3.3.6 元素分析39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 4 亞/超臨界丙酮中微藻的無催化液化42-56
• 4.1 引言42
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分42-44
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料42
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)操作42-43
• 4.2.3 產(chǎn)物表征43-44
• 4.3 結(jié)果與討論44-48
• 4.3.1 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物分布的影響44-46
• 4.3.2 丙酮/微藻比(A/M)對(duì)產(chǎn)物分布的影響46-47
• 4.3.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物分布的影響47-48
• 4.4 生物油表征48-55
• 4.4.1 氣質(zhì)分析48-51
• 4.4.2 元素分析51-53
• 4.4.3 紅外光譜分析53-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 5 路易斯酸催化微藻的酯化/酯交換反應(yīng)56-74
• 5.1 引言56
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分56-58
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料56-57
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟57-58
• 5.2.3 產(chǎn)物表征58
• 5.3 結(jié)果與討論58-67
• 5.3.1 催化劑篩選58-60
• 5.3.2 溫度對(duì)產(chǎn)物分布的影響60-62
• 5.3.3 時(shí)間對(duì)產(chǎn)物分布影響62
• 5.3.4 乙醇/微藻比(EtOH/MA)對(duì)產(chǎn)物分布影響62-63
• 5.3.5 催化劑用量對(duì)產(chǎn)物分布影響63-64
• 5.3.6 水分含量對(duì)產(chǎn)物分布影響64-67
• 5.4 粗生物柴油表征67-72
• 5.4.1 元素分析67-69
• 5.4.2 氣質(zhì)分析69-71
• 5.4.3 熱重分析71-72
• 5.5 本章小結(jié)72-74
• 6 展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 作者簡(jiǎn)歷82-84
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集84

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本文編號(hào)：751877