泡桐在水中以鐵為催化劑直接液化的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、為解決由于石油短缺而引起的能源危機(jī)與使用化石能源造成的環(huán)境污染問題,眾多的學(xué)者開始研究清潔的可再生能源。生物質(zhì)是惟一能轉(zhuǎn)化為液體燃料并可儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)目稍偕茉?能夠使生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體燃料的直接液化技術(shù)反應(yīng)條件相對(duì)溫和,對(duì)設(shè)備要求相對(duì)較低,易于形成工業(yè)化生產(chǎn)。在眾多的生物質(zhì)液化介質(zhì)中,水最為廉價(jià),無毒、無害,不污染環(huán)境,研究和開發(fā)在水中直接液化生物質(zhì)的技術(shù)具有重要意義。
　　本文以原產(chǎn)于我國(guó),分布廣泛,繁殖容易,量大價(jià)廉的速生林木泡桐

2、為原料,鐵粉為催化劑,在1L間歇高壓釜中研究泡桐在水中的催化液化。在泡桐60g,水360ml,攪拌轉(zhuǎn)速300r/min的基本條件下,考察了反應(yīng)溫度、停留時(shí)間和催化劑量的變化對(duì)生物油產(chǎn)率、固體殘?jiān)a(chǎn)率和氣體產(chǎn)物組成的影響,分析了生物油的成分特征,測(cè)定了鐵催化劑在液相和殘?jiān)械姆植记闆r,為今后可能的工業(yè)化生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　在溫度280℃-360℃,停留時(shí)問10min-50min,催化劑量0g-12g的范圍內(nèi)考察各因素變化對(duì)反應(yīng)的

3、影響,發(fā)現(xiàn)隨反應(yīng)溫度升高,生物油產(chǎn)率先升高后降低,殘?jiān)a(chǎn)量先降低后升高,停留時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)生物油產(chǎn)率降低,殘?jiān)a(chǎn)率升高,隨著催化劑量的增加生物油產(chǎn)率增加,殘?jiān)a(chǎn)量降低,但當(dāng)催化劑量大于泡桐原料量10wt％以后,油產(chǎn)率的增加和殘?jiān)a(chǎn)率的減小已不明顯。較好的反應(yīng)條件為溫度320℃-340℃,停留時(shí)間10min-30min,催化劑量6g,重油產(chǎn)率35％左右,總油產(chǎn)率50％左右,殘?jiān)a(chǎn)率13％左右。
　　液化得到的生物油是一種黑褐色的粘稠狀液

4、體,酸性較強(qiáng)。使用紅外光譜儀對(duì)生物油進(jìn)行紅外分析,通過生物油官能團(tuán)吸收峰位置判斷生物質(zhì)液化產(chǎn)物所含有的有機(jī)物的種類,發(fā)現(xiàn)生物油成分復(fù)雜,含有脂肪類、芳香類、有機(jī)酸、醛、酮、醇、酚、醚、酯等成分。使用氣相色譜研究分析了不同反應(yīng)條件下的氣相產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)氣相產(chǎn)物的主要成分是CO2、CO和CH4,在產(chǎn)油率較高,殘?jiān)瘦^低的反應(yīng)條件下,溫度320℃-340℃,停留時(shí)間10min-30min,催化劑量6g時(shí),CO2的比例大于80％,CO的比例小于20