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文檔簡介
1、近年來,世界能源危機的形勢一直不容樂觀。伴隨著人口大幅增長與經濟飛速發(fā)展的同時,資源的日益匱乏與環(huán)境的嚴重惡化已經岌岌可危,特別是礦石燃料的逐漸消耗殆盡,能源的爭奪日益激烈,人們對新型能源和綠色環(huán)境的渴望日益強烈。在我國,生物質資源不僅種類繁多、分布廣泛,而且數量龐大,可以用來利用的資源非常多。在眾多的大規(guī)模生物質利用方法之中,直接液化法是一個比較有效的方法。
竹子作為一種重要的非木材植物纖維原料,具有生長周期短,生命力旺盛容
2、易成活的特點,本文采取易得的毛竹作為原料,以自制的改性固體超強酸為催化劑,篩選醇溶液作為溶劑液化毛竹制取生物油。分析了鑭元素添加量、浸漬硫酸濃度、浸漬時間、焙燒溫度四個因素對催化劑制備的影響,并探討了改性固體超強酸催化液化毛竹的最佳工藝。
實驗表明通過不同的表征手段分析得到固體超強酸 SO42-/ZrO2-La2O3的最佳制備條件為:鑭元素摻雜量為4%、浸漬硫酸濃度為1.2mol·L-1,硫酸浸漬時間為3h,焙燒溫度為550℃
3、。催化性能表征表明此制備條件下催化劑的活性和穩(wěn)定性較好,可以連續(xù)使用5次以上壽命良好。
對催化劑 SO42-/ZrO2-La2O3的紅外表征表明此催化劑是固體超強酸,形成的超強酸中心數較多,表面活性較強,此固體超強酸是橋式雙配位的結構;催化劑的 XRD譜圖表明ZrO2是穩(wěn)定的四方晶相(T相),由 Scherrer公式 D=0.89λ/(βcosθ)計算 ZrO2的晶粒平均大小 D=40.4nm,屬于納米級催化劑;催化劑的熱重表
4、征結果表明固體酸催化劑在室溫~200℃間失重的主要原因是由于催化劑表面附著的水分脫附作用,400~800℃間失重的主要原因是由于催化劑孔隙中吸附的一些硫酸根分解作用;催化劑的比表面分析表明催化劑的比表面積和平均孔徑較大,有利于傳質的進行。
以毛竹為原料在間歇式高壓釜中反應,固體酸 SO42-/ZrO2-La2O3為催化劑,乙二醇為溶劑的最佳液化條件為:反應溫度250℃、料液比1:12.5、催化劑用量為8%、反應時間3.5h,在
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