木质素共混热解制备单体芳香族化合物机理研究

发布时间：2021-04-29 20:25

　　木质素具有独特的芳环结构,可通过快速热解反应制备芳烃类和酚类等高价值化学产品,具有巨大的应用前景。但木质素本身含碳量高,含氢量低,其有效氢碳（H/Ceff）较低,造成木质素单独热解生成的生物油品质较低。木质素与其他含氢量较高的共混物进行共混热解,可以调控热解产物的分布,获得更高产率的高价值化学品。本课题选用黑液木质素及其模化物为原料,选则不同种类的固态共混物和液态共混物与其进行快速热解反应,以单体芳香族类化合物为目标产物,获得了共混物筛选与评价方法,并对共混热解机理进行了初步解析。首先,通过TG-FTIR和Py-GC/MS两种分析手段探究了木质素热解特性以及不同温度下木质素快速热解产物中单体芳香族类物质的分布情况。木质素失重温度范围较宽（180℃～669℃）,热解过程中生成的气态小分子产物主要有H2O、CO2、CO和CH4等。在较低温度条件下（500～600℃）,木质素快速热解产物以愈创木酚类和紫丁香酚类物质为主;在较高温度下（700～900℃）,芳香烃类和苯酚类成为热解主要产物。当热解温度为700℃时,木质素各类热解产物产量分布较为均匀。其次,进行了塑料类固态共混物与木质素的共热解实... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 热解条件对木质素热解的影响
        1.2.2 共混物种类对共热解产物的影响
        1.2.3 共热解机理的探索
    1.3 论文研究目的及内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
    1.4 论文创新点
第二章 木质素热解研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 黑液木质素的制备与表征
        2.2.2 黑液木质素TG-FTIR实验
        2.2.3 黑液木质素Py-GC/MS实验
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 TG-FTIR结果分析
        2.3.2 Py-GC/MS结果分析
    2.4 本章小结
第三章 木质素与固态共混物共热解研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 共混物种类对共热解结果的影响
        3.3.2 共混比例对共热解结果的影响
    3.4 本章小结
第四章 木质素与液态共混物共热解研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 量子计算方法
        4.2.3 实验装置
        4.2.4 产物检测方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 醇类共混物的选择
        4.3.2 甲醇与木质素模化物共热解研究
        4.3.3 甲醇与木质素共热解研究
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要工作总结
    5.2 工作展望与建议
致谢
参考文献
附录
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]木质素热解的热重红外分析仪实验研究[J]. 车德勇,孙亚萍,孙艳雪.  科学技术与工程. 2016(03)
[2]β-O-4型木质素二聚体模型化合物热解机理研究[J]. 张阳,蒋晓燕,王贤华,陆强,董长青,杨勇平.  太阳能学报. 2015(02)
[3]TG-FTIR研究落叶松和废轮胎共热解失重及产物释放特性[J]. 贺宏奎,王文亮,常建民.  燃料化学学报. 2014(07)
[4]木质素模化物紫丁香酚热解机理的量子化学研究[J]. 黄金保,刘朝,任丽蓉,童红,李伟民,伍丹.  燃料化学学报. 2013(06)
[5]生物质和废弃油脂流化床共催化热解实验研究[J]. 张会岩,肖睿,George W Huber.  工程热物理学报. 2013(04)
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[8]废塑料热解机理及低温热解研究[J]. 李向辉.  再生资源与循环经济. 2011(06)
[9]生物质与聚乳酸共热解行为及其动力学研究(英文)[J]. 王刚,李爱民.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2008(06)
[10]生物质能的利用现状及展望[J]. 刘爱兵,刘星剑.  江西林业科技. 2006(04)



本文编号：3168117