热解稻壳炭的高值化利用研究
发布时间：2021-01-17 16:49
热解液化技术是生物质最具潜力的利用技术之一。生物质热解过程中会产生大量的焦炭,它们具有碳含量高的特点,可通过后续的加工处理加以高效利用,从而提高整个生物质热解过程的经济性。作为热解液化原料,稻壳可以从稻米加工厂集中获取,因此稻壳在原料收集成本和便利性方面具有其它生物质原料无法比拟的巨大优势。而稻壳由于Si02含量高,热解过程稻壳炭产率一般在30%以上。不过,目前有关快速热解稻壳炭的高附加值利用方面的研究还比较少。鉴于此,本文开展了利用热解稻壳炭制备固体酸催化剂和活性炭两方面的研究。（1）固体酸催化剂的制备和应用以热解稻壳炭为原料,浓硫酸为磺化剂制备了固体酸催化剂,考察了磺化温度和磺化时间对固体酸催化剂的影响；以油酸和甲醇的酯化反应为探针反应,探讨了催化剂用量、甲醇和油酸的摩尔比、酯化温度和酯化时间对油酸转化率的影响,并对所制备固体酸催化剂在酯化反应中的稳定性进行了研究；考察了所制备固体酸催化剂的催化酯交换活性,并将其用于催化废餐饮油制备生物柴油。结果表明,以热解稻壳炭为原料制备固体酸催化剂工艺简单、需要时间短、过程能耗低,适宜的磺化温度和时间分别为90℃和0.5 b,在该条件下制得的固...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１１醋化温度对油酸转化率的影晌??Ｆｉｇ．?２．１１?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｅｓ化ｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ?化ｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｏｎ?ｏｌｅｉｃ?ａｃｉｄ?ｃａｔａｌｙｓｔ?（ｃａｔａｌｙｓｔ?ａｍｏｕｎｔ?ｏｆ?５％，??ｍｅｔｈａｎｏｌ?ｌｏ?ｏｌｅｉｃ?ａｃｉｄ?ｍｏｌａｒ?ｒａｔｉｏ?ｏｆ?４：１，２?ｈ）?
２巧度对稻壳炭基活性炭吸附性能的影响??°Ｃ和５０°Ｃ条件Ｆ考察ｒ?Ｃ〇２浓巧对稻充炭基活性炭Ｃ〇２过程中，Ｃ〇２和Ｎ２的总流黃为５０ｍＬ／ｍｉｎ，一＿氧化碳的体，对巧的Ｃ〇２流量为５￣５０ｍＬ／ｍｉｎ。巧６．３为Ｃ〇２浓度对吸附性能的影响。由巧６．３?４１＾看出，在２５°（：和５０°（：条增加，稻壳炭基活性炭对Ｃ化的吸附量均增大。这是由于Ｃ〇２对应的分压増大，因而更有利ＴＣ化的吸附。拟合结为１０％￣１００％的范围内，Ｃ化吸附量与Ｃ化的浓度基本，这可能＞３－稻巧炭基活性巧具有的微孔与介化的双重孔隙的Ｃ０２浓度为１０％￣１５％化右１１７，２５１，因此可＾＾得出，在２５°Ｃ性炭对烟气中Ｃ〇２的吸附貴为化８￣１．２ｍｍｏｌ／Ｌ。本研究中与利用ＫＯＨ巧化稻究炭巧制得的微孔巧性炭在２５°Ｃ、（Ｕ附量基本相巧ＩＷ，可见通过Ｃ〇２活化结合碱液浸洗的方法在Ｃ〇２吸附中具有较火的随用潜力。??－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TGA-FTIR和无模式函数积分法的稻壳热解机理研究[J]. 马中青,支维剑,叶结旺,张齐生. 生物质化学工程. 2015(03)
[2]Cu3B2O6/CuB2O4单晶的制备及其可见光催化降解亚甲基蓝[J]. 陈爱民,薄盈盈,邵晨熠,汪晶,胡军. 物理化学学报. 2014(09)
[3]酸洗预处理对稻壳快速热解产物的影响[J]. 郑燕,陈登宇,朱锡锋. 太阳能学报. 2014(06)
[4]磺化水热碳催化乙酰丙酸酯化生成戊酮酸乙酯(英文)[J]. Filoklis D.Pileidis,Maham Tabassum,Sam Coutts,Maria-Magdalena Ttitirici. 催化学报. 2014(06)
[5]果糖一步水热合成碳微球固体酸催化纤维素水解[J]. 廉优芬,闫碌碌,王羽,漆新华. 化学学报. 2014(04)
[6]一步合成磺化固体酸催化剂及其在酯化反应中的应用研究(英文)[J]. 康世民,常杰,范娟. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2014(04)
[7]活性炭制备及其活化机理研究进展[J]. 张本镔,刘运权,叶跃元. 现代化工. 2014(03)
[8]CO2活化-碱液沸煮制备高介孔率的稻壳活性炭[J]. 李大伟,朱锡锋. 新型炭材料. 2013(05)
[9]花生壳活性炭对亚甲基蓝的吸附特性[J]. 刘亚纳,汤红妍,朱书法,周鸣,苗娟. 环境工程学报. 2013(08)
[10]生物质活性炭吸附二氧化碳的性能研究[J]. 廖景明,肖军,沈来宏,常连成. 太阳能学报. 2013(03)
博士论文
[1]热解稻壳炭基多孔材料的制备、表征及应用基础[D]. 李大伟.中国科学技术大学 2011
[2]秸秆资源评价与利用研究[D]. 毕于运.中国农业科学院 2010
[3]生物质选择性热解液化的研究[D]. 陆强.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]椰壳炭磺酸制备及其催化性能的研究[D]. 阳志高.湖南师范大学 2009
[2]新型固体酸制备与应用中的红外光谱表征[D]. 王艺娟.湖南师范大学 2007
本文编号：2983240
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１１醋化温度对油酸转化率的影晌??Ｆｉｇ．?２．１１?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｅｓ化ｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ?化ｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｏｎ?ｏｌｅｉｃ?ａｃｉｄ?ｃａｔａｌｙｓｔ?（ｃａｔａｌｙｓｔ?ａｍｏｕｎｔ?ｏｆ?５％，??ｍｅｔｈａｎｏｌ?ｌｏ?ｏｌｅｉｃ?ａｃｉｄ?ｍｏｌａｒ?ｒａｔｉｏ?ｏｆ?４：１，２?ｈ）?
２巧度对稻壳炭基活性炭吸附性能的影响??°Ｃ和５０°Ｃ条件Ｆ考察ｒ?Ｃ〇２浓巧对稻充炭基活性炭Ｃ〇２过程中，Ｃ〇２和Ｎ２的总流黃为５０ｍＬ／ｍｉｎ，一＿氧化碳的体，对巧的Ｃ〇２流量为５￣５０ｍＬ／ｍｉｎ。巧６．３为Ｃ〇２浓度对吸附性能的影响。由巧６．３?４１＾看出，在２５°（：和５０°（：条增加，稻壳炭基活性炭对Ｃ化的吸附量均增大。这是由于Ｃ〇２对应的分压増大，因而更有利ＴＣ化的吸附。拟合结为１０％￣１００％的范围内，Ｃ化吸附量与Ｃ化的浓度基本，这可能＞３－稻巧炭基活性巧具有的微孔与介化的双重孔隙的Ｃ０２浓度为１０％￣１５％化右１１７，２５１，因此可＾＾得出，在２５°Ｃ性炭对烟气中Ｃ〇２的吸附貴为化８￣１．２ｍｍｏｌ／Ｌ。本研究中与利用ＫＯＨ巧化稻究炭巧制得的微孔巧性炭在２５°Ｃ、（Ｕ附量基本相巧ＩＷ，可见通过Ｃ〇２活化结合碱液浸洗的方法在Ｃ〇２吸附中具有较火的随用潜力。??－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TGA-FTIR和无模式函数积分法的稻壳热解机理研究[J]. 马中青,支维剑,叶结旺,张齐生. 生物质化学工程. 2015(03)
[2]Cu3B2O6/CuB2O4单晶的制备及其可见光催化降解亚甲基蓝[J]. 陈爱民,薄盈盈,邵晨熠,汪晶,胡军. 物理化学学报. 2014(09)
[3]酸洗预处理对稻壳快速热解产物的影响[J]. 郑燕,陈登宇,朱锡锋. 太阳能学报. 2014(06)
[4]磺化水热碳催化乙酰丙酸酯化生成戊酮酸乙酯(英文)[J]. Filoklis D.Pileidis,Maham Tabassum,Sam Coutts,Maria-Magdalena Ttitirici. 催化学报. 2014(06)
[5]果糖一步水热合成碳微球固体酸催化纤维素水解[J]. 廉优芬,闫碌碌,王羽,漆新华. 化学学报. 2014(04)
[6]一步合成磺化固体酸催化剂及其在酯化反应中的应用研究(英文)[J]. 康世民,常杰,范娟. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2014(04)
[7]活性炭制备及其活化机理研究进展[J]. 张本镔,刘运权,叶跃元. 现代化工. 2014(03)
[8]CO2活化-碱液沸煮制备高介孔率的稻壳活性炭[J]. 李大伟,朱锡锋. 新型炭材料. 2013(05)
[9]花生壳活性炭对亚甲基蓝的吸附特性[J]. 刘亚纳,汤红妍,朱书法,周鸣,苗娟. 环境工程学报. 2013(08)
[10]生物质活性炭吸附二氧化碳的性能研究[J]. 廖景明,肖军,沈来宏,常连成. 太阳能学报. 2013(03)
博士论文
[1]热解稻壳炭基多孔材料的制备、表征及应用基础[D]. 李大伟.中国科学技术大学 2011
[2]秸秆资源评价与利用研究[D]. 毕于运.中国农业科学院 2010
[3]生物质选择性热解液化的研究[D]. 陆强.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]椰壳炭磺酸制备及其催化性能的研究[D]. 阳志高.湖南师范大学 2009
[2]新型固体酸制备与应用中的红外光谱表征[D]. 王艺娟.湖南师范大学 2007
本文编号：2983240
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