麥草-聚酯混合超臨界乙醇液化及其機(jī)理的研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)石油，天然氣和煤的消耗量不斷增大?；剂系拇罅肯?，不僅引起了溫室效應(yīng)，產(chǎn)生了酸雨，還使空氣的質(zhì)量變差，嚴(yán)重威脅著我們的生存環(huán)境，因此，利用開(kāi)發(fā)可再生能源走可持續(xù)發(fā)展的能源道路已經(jīng)引起各國(guó)政府高度重視。近幾年，隨著超臨界技術(shù)的不斷成熟，超臨界流體的優(yōu)良特性引起越來(lái)越多的科研人員的關(guān)注，并被用于制藥，化工和材料等行業(yè)；同時(shí)其優(yōu)良特性也被用于生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)，并具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。麥草屬于農(nóng)業(yè)廢棄物，我國(guó)每年的產(chǎn)量有上

2、幾億噸；每年工業(yè)和日常生活中會(huì)產(chǎn)生的塑料垃圾有幾百萬(wàn)噸，如果這些物質(zhì)處理不當(dāng)不僅會(huì)污染環(huán)境，還是對(duì)太陽(yáng)能資源和石油資源的一種浪費(fèi)。
　　 本文以超臨界技術(shù)為手段，利用超臨界乙醇流體實(shí)現(xiàn)麥草和聚酯的混合液化，將農(nóng)業(yè)廢棄物和工業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)變成可再生的能源，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)和工業(yè)的和諧可持續(xù)發(fā)展。本文主要研究麥草和聚酯在超臨界乙醇中的液化行為，討論了液化溫度、聚酯用量、固液比和液化時(shí)間對(duì)液化產(chǎn)率的影響。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)液化溫度275℃，固液比1

3、:6，保溫30min，聚酯與麥草的質(zhì)量比為2時(shí)，麥草中有機(jī)質(zhì)的液化率達(dá)到88.87%，混合液化率達(dá)到96.52%。同時(shí)對(duì)液化產(chǎn)物進(jìn)行GC-MS分析，檢測(cè)到三十幾種液化產(chǎn)物，主要是苯酚及其衍生、酯類(lèi)、有機(jī)酸、醛等。
　　 本文比較了兩種催化劑對(duì)混合液產(chǎn)率的影響，一種是弱堿性催化劑碳酸鈉，碳酸鈉對(duì)混合液化的產(chǎn)率提高不大，當(dāng)碳酸鈉用量為麥草質(zhì)量的10%時(shí)最好，液化產(chǎn)率僅提高0.37%；另一種是自制的固體酸SO42-/Fe2O3，當(dāng)固體

4、酸用量為麥草質(zhì)量的9%時(shí)最好，液化產(chǎn)率提高2.98%。
　　 研究了循環(huán)液化對(duì)麥草液化產(chǎn)率的影響，得出循環(huán)液化對(duì)麥草也具有較好的液化效果，第三次循環(huán)液化的液化率與未循環(huán)液化相比提高了17.03%；循環(huán)液化中的溶劑抑制了麥草的炭化，減輕了液化設(shè)備清洗的負(fù)擔(dān)。循環(huán)液化還可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的連續(xù)生產(chǎn)。
　　 利用反應(yīng)釜的冷卻快速裝置，通過(guò)突然中止反應(yīng)的方法，得到不同冷卻溫度下混合液化的中間產(chǎn)物，通過(guò)紅外光譜(IR)，分析液化產(chǎn)物的