水-四氢萘混合溶剂中甘蔗渣直接液化制备生物油的研究
发布时间：2021-07-27 23:04
本文分别以水、四氢萘、水-四氢萘混合溶剂作为液化溶剂,在间歇式高压反应釜中研究了甘蔗渣的液化反应特征。通过单因素实验和L16（45）正交实验,考察了蔗渣与溶剂的质量比（固液比）、液化溶剂、水-四氢萘混合溶剂中四氢萘含量、液化温度、停留时间以及碱浸预处理等对蔗渣液化效率的影响。单因素实验结果表明,在250-300℃,水-四氢萘混合溶剂（四氢萘含量50%）液化转化率为86%,远远高于纯溶剂（水或纯四氢萘）液化,证明了水和四氢萘之间的协同作用效果。正交实验表明：各因素对蔗渣转化率的影响大小次序为：预处理时NaOH用量>液化温度>混合溶剂中四氢萘用量>固液比>停留时间。优化的液化工艺为：液化温度为270℃、停留时间为30 min、固液比为1:6、NaOH用量为4%、四氢萘用量为50%。在此工艺条件下,蔗渣转化率达到97.9%。液化重油的GC-MS分析表明：蔗渣在水中液化主要产物为酚类和酮类,在四氢萘中液化主要产物为芳香族、酸类和酚类,而在水-四氢萘混合溶剂中液化主要产物为酚类、酸类和酮类。NaOH碱浸预处理对不同溶剂中的液化产物分布有较大影响。重油的元素分析表明：无论原...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 能源利用现状
1.1.1 世界能源利用现状
1.1.2 生物质能国内外发展利用现状
1.1.3 甘蔗渣利用现状
1.2 生物质能利用技术
1.2.1 物理转换技术
1.2.2 生物转换技术
1.2.3 热化学转换技术
1.2.4 生物质能转换技术比较
1.3 高压液化影响因素及预处理的应用
1.3.1 高压液化影响因素
1.3.2 预处理技术在高压液化中的应用
1.4 选题依据、研究目的和内容
1.4.1 选题依据与研究目的
1.4.2 研究内容
第二章 实验方法和实验仪器
2.1 药品和仪器
2.2 蔗渣的收集和物化性质分析
2.2.1 蔗渣的收集
2.2.2 组分分析
2.2.3 元素分析和热值计算
2.3 蔗渣液化反应
2.3.1 蔗渣的碱浸预处理
2.3.2 液化反应装置
2.3.3 液化反应步骤及产物分离
2.4 表征方法
2.4.1 X射线衍射分析(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.4.3 气相-质谱连用分析(GC-MS)
2.4.4 元素分析
2.4.5 热值计算
2.4.6 热重分析(TGA)
第三章 蔗渣在三种溶剂中的液化过程研究
3.1 蔗渣基本物化性质分析及热重分析
3.1.1 组分分析结果
3.1.2 元素分析结果
3.1.3 蔗渣的热重分析
3.2 液化条件对蔗渣液化效率的影响
3.2.1 固液比对液化效率的影响
3.2.2 液化溶剂对液化效率的影响
3.2.3 水-四氢萘混合溶剂中四氢萘的含量对液化效率的影响
3.2.4 液化温度对液化效率的影响
3.2.5 停留时间对液化效率的影响
3.3 本章小结
第四章 蔗渣碱预处理和液化工艺条件的优化
4.1 NAOH碱浸预处理对蔗渣纤维组织结构的影响
4.1.1 SEM分析
4.1.2 XRD分析
4.2 不同液化溶剂中NAOH用量对蔗渣液化效率的影响
4.3 液化工艺条件的优化研究
4.3.1 正交试验设计
4.3.2 设计结果分析
4.3.3 因素趋势分析
4.4. 本章小结
第五章 蔗渣液化产物分析及机理研究
5.1 液化反应温度对液化产物的影响
5.1.1 蔗渣液化重油的GC-MS分析
5.1.2 蔗渣液化重油和残渣的元素分析
5.1.3 蔗渣液化残渣的TGA分析
5.2 不同溶剂对蔗渣液化产物的影响
5.2.1 不同液化溶剂液化蔗渣所得重油的GC-MS分析
5.2.2 蔗渣在不同溶剂中液化所得重油和固体残渣的元素分析
5.2.3 蔗渣液化所得残渣的TGA分析
5.3 蔗渣NAOH预处理对液化重油的影响
5.3.1 蔗渣液化重油的GC-MS分析
5.3.2 NaOH预处理的蔗渣液化所得重油的元素分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
论文发表情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质加压液化制备生物油研究进展[J]. 杨中志,蒋剑春,徐俊明,胡亿明. 生物质化学工程. 2013(02)
[2]CO气氛下玉米秆催化水热液化研究[J]. 彭文才,伍超文,吴诗勇,吴幼青,高晋生. 太阳能学报. 2012(12)
[3]亚/超临界乙醇-水体系中杜氏盐藻直接液化制备生物油[J]. 张培铃,陈宇,吴玉龙,杨明德,李春,陈镇,徐晓庆. 石油学报(石油加工). 2012(05)
[4]生物质热化学液化的研究进展[J]. 杨华美,赵炜,刘丹,吴晓娜,闫彩辉. 化工中间体. 2011(12)
[5]世界能源现状和未来[J]. 樊东黎. 金属热处理. 2011(10)
[6]不同气氛下的纤维素水热液化过程[J]. 伍超文,吴诗勇,彭文才,吴幼青,高晋生. 华东理工大学学报(自然科学版). 2011(04)
[7]硝酸乙醇法测定纤维素含量[J]. 王林风,程远超. 化学研究. 2011(04)
[8]生物质固化成型的微观机理[J]. 吴云玉,董玉平,吴云荣. 太阳能学报. 2011(02)
[9]甘蔗渣综合利用技术的最新进展[J]. 王允圃,李积华,刘玉环,曾稳稳,杨柳,阮榕生,刘成梅,万益琴. 中国农学通报. 2010(16)
[10]秸秆固化成型工艺对成型块品质的影响[J]. 侯振东,田潇瑜,徐杨. 农业机械学报. 2010(05)
博士论文
[1]农作物秸秆在亚/超临界醇中的液化[D]. 赵炜.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]亚临界条件下水葫芦的水热液化研究[D]. 张良.复旦大学 2012
[2]催化剂对亚临界水中生物质液化行为的影响[D]. 谢文.湖南大学 2008
[3]农作物废弃物液化的实验研究[D]. 于树峰.北京化工大学 2005
本文编号：3306716
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 能源利用现状
1.1.1 世界能源利用现状
1.1.2 生物质能国内外发展利用现状
1.1.3 甘蔗渣利用现状
1.2 生物质能利用技术
1.2.1 物理转换技术
1.2.2 生物转换技术
1.2.3 热化学转换技术
1.2.4 生物质能转换技术比较
1.3 高压液化影响因素及预处理的应用
1.3.1 高压液化影响因素
1.3.2 预处理技术在高压液化中的应用
1.4 选题依据、研究目的和内容
1.4.1 选题依据与研究目的
1.4.2 研究内容
第二章 实验方法和实验仪器
2.1 药品和仪器
2.2 蔗渣的收集和物化性质分析
2.2.1 蔗渣的收集
2.2.2 组分分析
2.2.3 元素分析和热值计算
2.3 蔗渣液化反应
2.3.1 蔗渣的碱浸预处理
2.3.2 液化反应装置
2.3.3 液化反应步骤及产物分离
2.4 表征方法
2.4.1 X射线衍射分析(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.4.3 气相-质谱连用分析(GC-MS)
2.4.4 元素分析
2.4.5 热值计算
2.4.6 热重分析(TGA)
第三章 蔗渣在三种溶剂中的液化过程研究
3.1 蔗渣基本物化性质分析及热重分析
3.1.1 组分分析结果
3.1.2 元素分析结果
3.1.3 蔗渣的热重分析
3.2 液化条件对蔗渣液化效率的影响
3.2.1 固液比对液化效率的影响
3.2.2 液化溶剂对液化效率的影响
3.2.3 水-四氢萘混合溶剂中四氢萘的含量对液化效率的影响
3.2.4 液化温度对液化效率的影响
3.2.5 停留时间对液化效率的影响
3.3 本章小结
第四章 蔗渣碱预处理和液化工艺条件的优化
4.1 NAOH碱浸预处理对蔗渣纤维组织结构的影响
4.1.1 SEM分析
4.1.2 XRD分析
4.2 不同液化溶剂中NAOH用量对蔗渣液化效率的影响
4.3 液化工艺条件的优化研究
4.3.1 正交试验设计
4.3.2 设计结果分析
4.3.3 因素趋势分析
4.4. 本章小结
第五章 蔗渣液化产物分析及机理研究
5.1 液化反应温度对液化产物的影响
5.1.1 蔗渣液化重油的GC-MS分析
5.1.2 蔗渣液化重油和残渣的元素分析
5.1.3 蔗渣液化残渣的TGA分析
5.2 不同溶剂对蔗渣液化产物的影响
5.2.1 不同液化溶剂液化蔗渣所得重油的GC-MS分析
5.2.2 蔗渣在不同溶剂中液化所得重油和固体残渣的元素分析
5.2.3 蔗渣液化所得残渣的TGA分析
5.3 蔗渣NAOH预处理对液化重油的影响
5.3.1 蔗渣液化重油的GC-MS分析
5.3.2 NaOH预处理的蔗渣液化所得重油的元素分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
论文发表情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质加压液化制备生物油研究进展[J]. 杨中志,蒋剑春,徐俊明,胡亿明. 生物质化学工程. 2013(02)
[2]CO气氛下玉米秆催化水热液化研究[J]. 彭文才,伍超文,吴诗勇,吴幼青,高晋生. 太阳能学报. 2012(12)
[3]亚/超临界乙醇-水体系中杜氏盐藻直接液化制备生物油[J]. 张培铃,陈宇,吴玉龙,杨明德,李春,陈镇,徐晓庆. 石油学报(石油加工). 2012(05)
[4]生物质热化学液化的研究进展[J]. 杨华美,赵炜,刘丹,吴晓娜,闫彩辉. 化工中间体. 2011(12)
[5]世界能源现状和未来[J]. 樊东黎. 金属热处理. 2011(10)
[6]不同气氛下的纤维素水热液化过程[J]. 伍超文,吴诗勇,彭文才,吴幼青,高晋生. 华东理工大学学报(自然科学版). 2011(04)
[7]硝酸乙醇法测定纤维素含量[J]. 王林风,程远超. 化学研究. 2011(04)
[8]生物质固化成型的微观机理[J]. 吴云玉,董玉平,吴云荣. 太阳能学报. 2011(02)
[9]甘蔗渣综合利用技术的最新进展[J]. 王允圃,李积华,刘玉环,曾稳稳,杨柳,阮榕生,刘成梅,万益琴. 中国农学通报. 2010(16)
[10]秸秆固化成型工艺对成型块品质的影响[J]. 侯振东,田潇瑜,徐杨. 农业机械学报. 2010(05)
博士论文
[1]农作物秸秆在亚/超临界醇中的液化[D]. 赵炜.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]亚临界条件下水葫芦的水热液化研究[D]. 张良.复旦大学 2012
[2]催化剂对亚临界水中生物质液化行为的影响[D]. 谢文.湖南大学 2008
[3]农作物废弃物液化的实验研究[D]. 于树峰.北京化工大学 2005
本文编号：3306716
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3306716.html
