植物性生物质废弃物水热转化制备生物油的基础研究

发布时间：2024-06-29 07:29

　　植物性生物质废弃物是可再生能源中最丰富的来源之一,具有广泛来源,廉价易得,可持续再生等优点。本文以甘蔗渣为生物质废弃物原料水热转化制备生物油燃料,探讨反应温度、反应时间以及物料比对液化产物分布的影响。在此基础上,以Na OH和Na2CO3溶液、KBH₄、ZSM-5分子筛以及Ni-ZSM-5、Na-ZSM-5改性分子筛为催化剂研究对甘蔗渣水热液化产物分布的影响。最后通过GC-MS对油1相、油2相和HO相成分进行分析,探讨各反应条件对油相中各类化合物分布的影响;通过GC-TCD对气体产物进行分析,探讨各反应条件对气相中气体成分的影响。反应温度、反应时间以及物料比对甘蔗渣水热液化制备生物油各成分分布影响很大。当反应温度为285℃、反应时间30 min以及甘蔗渣/去离子水=10:200时,总产油率最大,为46.9%。油1相化合物种类主要是酚类、酮类、呋喃类、酸类、醛类和醇类;油2相产物中化合物种类主要是酚类、酮类、呋喃类、酸类、酯类和醇类;HO相产物中化合物种类主要以酚类、酸类和烃类为主。根据GC-TCD分析结果,气体中CH₄含量随着反应温度的提高、...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 生物质能源的研究背景及意义
    1.2 植物性生物质的组成成分
        1.2.1 纤维素
        1.2.2 半纤维素
        1.2.3 木质素
    1.3 生物质的利用途径
        1.3.1 生物质气化
        1.3.2 生物质热解
        1.3.3 生物质液化
    1.4 生物质水热液化的研究进展
        1.4.1 纤维素的水热液化
        1.4.2 半纤维素的水热液化
        1.4.3 木质素的水热液化
        1.4.4 植物性生物质的水热液化
        1.4.5 催化剂对植物性生物质水热液化的影响
    1.5 研究内容、方法和技术路线
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 研究方法
        1.5.3 技术路线
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验装置
    2.2 实验材料
        2.2.1 植物性生物质废弃物
        2.2.2 实验药品
    2.3 实验步骤
    2.4 改性分子筛的制备
    2.5 分析方法
        2.5.1 各分离产物产率分析
        2.5.2 油相产物成分分析
        2.5.3 气相产物成分分析
第3章 甘蔗渣水热液化产物分布的研究
    3.1 引言
    3.2 反应温度对甘蔗渣水热液化的影响
    3.3 反应时间对甘蔗渣水热液化的影响
    3.4 物料比对甘蔗渣水热液化的影响
    3.5 油相产物成分分布的研究
        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 气相产物成分分布的研究
第4章 碱性催化剂对甘蔗渣水热液化产物分布影响的研究
    4.1 引言
    4.2 NaOH对甘蔗渣水热液化的影响
        4.2.1 NaOH浓度对甘蔗渣水热液化的影响
        4.2.2 反应温度对NaOH催化甘蔗渣水热液化的影响
        4.2.3 反应时间对NaOH催化甘蔗渣水热液化的影响
    4.3 Na₂CO₃对甘蔗渣水热液化的影响
        4.3.1 Na₂CO₃浓度对甘蔗渣水热液化的影响
        4.3.2 反应温度对Na₂CO₃催化甘蔗渣水热液化的影响
        4.3.3 反应时间对Na₂CO₃催化甘蔗渣水热液化的影响
    4.4 油相产物成分分布的研究
        4.4.1 NaOH催化液化甘蔗渣油相产物成分分布的研究
        4.4.2 Na₂CO₃催化液化甘蔗渣油相产物成分分布的研究
    4.5 气相产物成分分布的研究
        4.5.1 NaOH催化液化甘蔗渣气体产物成分分布的研究
        4.5.2 Na₂CO₃催化液化甘蔗渣气体产物成分分布的研究
第5章 还原试剂对甘蔗渣水热液化产物分布影响的研究
    5.1 引言
    5.2 KBH₄添加量对甘蔗渣水热液化的影响
    5.3 反应时间对KBH₄催化甘蔗渣水热液化的影响
    5.4 反应温度对KBH₄催化甘蔗渣水热液化的影响
    5.5 KBH₄催化液化甘蔗渣油相产物成分分布的研究
        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 气相产物成分分布的研究
第6章 分子筛对甘蔗渣水热液化产物分布影响的研究
    6.1 引言
    6.2 ZSM-5 分子筛对甘蔗渣水热液化的影响
        6.2.1 ZSM-5 分子筛添加量对甘蔗渣水热液化的影响
        6.2.2 反应温度对ZSM-5 分子筛催化甘蔗渣水热液化的影响
        6.2.3 反应时间对ZSM-5 分子筛催化甘蔗渣水热液化的影响
    6.3 Ni-ZSM-5 分子筛对甘蔗渣水热液化的影响
        6.3.1 Ni-ZSM-5 分子筛添加量对甘蔗渣水热液化的影响
        6.3.2 反应温度对Ni-ZSM-5 分子筛催化甘蔗渣水热液化的影响
        6.3.3 反应时间对Ni-ZSM-5 分子筛催化甘蔗渣水热液化的影响
    6.4 Na-ZSM-5 分子筛对甘蔗渣水热液化的影响
        6.4.1 Na-ZSM-5 分子筛添加量对甘蔗渣水热液化的影响
        6.4.2 反应温度对Na-ZSM-5 分子筛催化甘蔗渣水热液化的影响
        6.4.3 反应时间对Na-ZSM-5 分子筛催化甘蔗渣水热液化的影响
    6.5 油相产物成分分布的研究
        6.5.1 ZSM-5 催化液化甘蔗渣油相产物成分分布的研究
        6.5.2 Ni-ZSM-5 催化液化甘蔗渣油相产物成分分布的研究
        6.5.3 Na-ZSM-5 催化液化甘蔗渣油相产物成分分布的研究
    6.6 气相产物成分分布的研究
        6.6.1 ZSM-5 催化液化甘蔗渣气体产物成分分布的研究
        6.6.2 Ni-ZSM-5 催化液化甘蔗渣气体产物成分分布的研究
        6.6.3 Na-ZSM-5 催化液化甘蔗渣气体产物成分分布的研究
第7章 结论
参考文献
致谢
在校期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3997368