十字花科屬植物籽的熱解液化研究.pdf

1、與化石燃料相比,生物柴油表現(xiàn)出生物降解性高、無毒性、可再生、不含硫及芳香烴等良好特性。生物柴油原料的開發(fā)日益得到研究者的重視。由于糧食價格走高,食用油料植物如油菜、玉米由于存在“與人爭糧”的問題,其發(fā)展受到嚴(yán)重阻礙。因此,可替代原料選擇必須轉(zhuǎn)向非食用油料植物。本文選用非主要食物鏈的十字花科植物籽——遏藍(lán)菜籽、獨(dú)行菜籽、諸葛菜籽為研究對象,其含量油高且能生長于貧瘠土壤;而油菜籽生產(chǎn)生物柴油技術(shù)在歐美較成熟,因此選用其為參照。本課題采用熱重

2、分析儀和流化床裝置對上述四種種籽進(jìn)行熱解實(shí)驗(yàn),并對其熱解特性和生物油性能進(jìn)行分析,主要結(jié)果如下:
　　(1)分析四種十字花科植物籽油的脂肪酸組成,結(jié)合目前給出的原料脂肪酸構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)野生遏藍(lán)菜籽的脂肪酸組成和油菜籽的類似,可進(jìn)行下一步的研究;獨(dú)行菜籽和諸葛菜籽可作為潛在的原料加以研究。
　　(2)對種籽進(jìn)行元素分析、工業(yè)分析和發(fā)熱量測定,為熱解特性研究提供基礎(chǔ);分析某工業(yè)固廢物“鐵粉”,發(fā)現(xiàn)它具有催化作用的主要物質(zhì)有α-F

3、e2O3、Fe3O4、Ti、和TiO2,其中以α-Fe2O3為主。
　　(3)利用差熱-熱重分析儀在N2氣氛下熱解種籽和種籽/鐵粉,發(fā)現(xiàn)四種種籽在主要熱解區(qū)間內(nèi)呈現(xiàn)一步失重過程,均出現(xiàn)一個主峰;―鐵粉‖使遏藍(lán)菜籽、獨(dú)行菜籽、油菜籽的主峰向前推移越5~15℃,表明該鐵粉有催化效果,且對油菜籽的主峰推移幅度最大;鐵粉使諸葛菜籽主峰向后延遲,說明鐵粉阻礙它分解。
　　(4)采用Coats-Redfern，Ozawa and Kis

4、singer方法對種籽的熱重數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,求解動力學(xué)參數(shù),用Coats-Redfern法得到的活化能在35~55kJ/mol之間,鐵粉使遏藍(lán)菜籽、獨(dú)行菜籽、油菜籽的活化能降低,且對油菜籽的催化效果最明顯;鐵粉使諸葛菜籽的活化能升高;用Ozawa法、Kissinger法計算種籽活化能在110~150kJ/mol之間。
　　(5)在氮?dú)鈿夥障?利用石英沙作為流化介質(zhì),進(jìn)行遏藍(lán)菜籽的流化床快速熱解液化實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)熱解溫度為500℃時,熱解