稻殼在混合溶劑(乙醇—水)中熱液化制生物油的研究.pdf

1、本研究以稻殼為原料，在不同的液化溫度260-340℃范圍內(nèi)，分別利用混合溶劑乙醇-水溶液(v/v，0∶10，5∶5，10∶0)進(jìn)行液化，考察了不同液化條件（溫度、混合溶劑比、固液比及溶劑填充率）對稻殼液化產(chǎn)物分布及產(chǎn)物特性的影響。本次實驗通過分析液化轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物產(chǎn)率（生物油、殘渣和氣相/水），確定了液化的最優(yōu)化反應(yīng)條件。并采用一系列物理化學(xué)分析方法，對生物油品質(zhì)及化學(xué)組成進(jìn)行了分析，為進(jìn)一步設(shè)計合理的液化路線，提高生物油產(chǎn)量和品質(zhì)提供了

2、理論依據(jù)。
　　本文研究了稻殼在混合溶劑（乙醇-水）中的熱化學(xué)液化特點。溶劑和溫度是影響生物質(zhì)液化的主要因素。在較低溫度條件下，與單一溶劑水或者乙醇溶劑相比，混合溶劑在液化反應(yīng)中顯現(xiàn)出了協(xié)同效應(yīng)。在反應(yīng)條件為260℃的乙醇-水(v/v，5∶5)混合溶劑作用下，實驗所獲得的生物油產(chǎn)量最高，為21.15％。在純水溶劑和混合溶劑作用條件下，生物油的產(chǎn)量隨著反應(yīng)溫度從260℃提高到340℃而下降。而當(dāng)用單一乙醇溶劑作為液化溶劑時，隨著反應(yīng)

3、溫度的升高，生物油的產(chǎn)量先增加然后緩慢下降。除此之外，本文也探討了固液比和溶劑填充率對液化產(chǎn)物的分布的影響。研究結(jié)果表明，較高的固液比導(dǎo)致較低的生物油產(chǎn)量，與此同時，提高溶劑填充率可以引起生物油產(chǎn)量的增加。
　　根據(jù)氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對生物油的成分進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，來自稻殼的生物油的組分主要含有酚類化合物，長鏈烷烴，糖類，酮類和酯類物質(zhì)。另外，與單一溶劑水或者乙醇溶劑相比，混合溶劑處理獲得的生物油中酚類物質(zhì)含量最高達(dá)到21.22％。<

4、br>　　元素分析的結(jié)果表明，混合溶劑作用獲得的生物油的熱值與用單一溶劑的乙醇作用獲得的生物油熱值相近，分別為27.04和27.56MJ/kg。這一結(jié)果表明，相較于高成本的乙醇溶劑，乙醇-水的混合溶劑因其更低的成本和較好的液化效果，可以作為取代乙醇的液化溶劑。
　　通過對液化殘渣的電鏡掃描分析得出結(jié)論:在生物質(zhì)液化過程中，稻殼的結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大的變化，在形態(tài)上扭曲變形，并且液化殘渣中存在大量的空隙結(jié)構(gòu)。實驗證明，水溶劑比乙醇溶劑更有利